1.关于新手小白入门openfoam?源码
2.OpenFOAM中的数据结构-icoFoam为例未完成
3.openFOAM安装教程
4.基于OpenFOAM求解器二次开发
5.Linux的open函数linux的open函数
6.曳力在CFD-DEM流体动量方程中的处理 （以MFiX和OpenFOAM为例）

关于新手小白入门openfoam?

       新手入门openfoam阶段：

       1. 安装openfoam，熟悉基本案例，源码进行前后处理操作，源码大约需要几周时间。源码

       2. 掌握常用求解器，源码调整参数，源码家乡页面设计源码理论评价结果，源码大约需要2个月时间。源码

       3. 理解常用求解器流程，源码编写自定义接口和变量，源码6至个月。源码

       选择路径：

       4.1 实现个人物理模型或离散格式，源码利用openfoam作为理论实现平台，源码6至个月。源码

       或

       4.2 深入底层代码逻辑，源码包括网格、场、矩阵等基础数据结构，学习相关模型、离散格式、并行等，个月以上。

       4.2.1 作为工具提供支持，个月以上。

       4.2.2 理解openfoam内部逻辑，包括utility实现、宏、基础数据结构、内存管理等，个月以上。

       学习方法：

       1. 阅读CFD书籍。

       2. 寻求师友指导和交流。

       3. 访问国外CFD论坛。涨停量公式源码

       4. 深入C++和计算机原理。

       5. 配置工作环境，熟练使用gdb，查阅源码和API。

       最后，不要忽视商用软件，对比测试和理论手册能带来巨大帮助。

OpenFOAM中的数据结构-icoFoam为例未完成

       撰写博客并整理思路确实能提高工作效率。我本想利用暑假进行一项关于 OpenFOAM 数据结构的深入研究，然而日程安排总是让我疲于应对各种事务，仿佛永远在追赶时间的脚步。近期，因大雪封校和周五晚上的闲暇时光，我终于有了时间来解决这个问题。

       我撰写这篇博客的目的，是希望从数据结构的角度，详细解析 OpenFOAM 如何对一个案例进行运算。我将从一个最简单的例子出发（1*2*3的网格），通过数字来演示 OpenFOAM 的运算过程。本文将分为两部分，首先分析不带湍流模型的 `icoFoam` 例子，之后有空时再探讨带湍流模型的 `pisoFoam`。

       在深入代码之前，了解其数学表达式至关重要。关于 `icoFoam` 的数学模型，我主要参考了李东岳博士的论文。`icoFoam` 是一个基于 NS 方程（无湍流项）的简单例子，适用于分析流体动力学基本原理。

       NS 方程描述了动量方程，我们假设忽略压力梯度项，以便进行动量预测。OpenFOAM 使用有限体积法（FVM）对每个项进行体积积分离散化，代码照片墙源码最终形成如下方程：

       Vp * dU/dt = Ff - SS * ν * ∇U

       其中，Vp 表示网格单元体积，Ff 为通量，SS 是网格单元面矢量，ν 是动力粘度，U 是速度向量，下标 n 表示当前时间步（已知），r 表示预测时间步（待求）。N 和 P 分别代表相邻网格单元和当前网格单元。

       接着，我们将忽略了的压力梯度项加入方程中，得到：

       Vp * dU/dt = Ff - SS * (p/rho) - SS * ν * ∇U

       这里的 p/rho 表示单位压力，是 OpenFOAM 中定义的压力。

       这实际上是一个线性方程，方程在某一时间 n 上，除了 U^r 未知，其他变量都是已知的，因此可以看作是求解线性方程组（ax=b）的问题。

       接下来是压力泊松方程，我们需要根据 U^r 预测出下一时刻的压力 p^r，以完成循环并满足物理约束。

       循环内，我们通过不断修正 U^r 和 p^r，加入动量方程和连续性方程的物理约束，最终得到满足这些约束的 U^r 和 p^r，再带入下一个时间步进行计算。

       在 `pisoFoam` 中，循环的过程是如何更新速度和压力的呢？

       将动量方程代入连续性方程，可以得到浓缩的 2 合 1 方程式，即压力泊松方程。其中，HbyA 是文华超短指标源码基于省略了压力项的动量方程计算出的速度预测值，用于更新变量。

       通过 piso 循环，最终目的是在每个循环中得到满足 2 合 1 方程式的预测结果，这样得到的预测结果在物理上是合理的。

       整个流程包括：

       1. 获取第一个压力预测值，通过将动量方程带入压力泊松方程而求得。

       2. 根据第一个压力预测值修正速度。

       3. 循环重复直到收敛。

       在理解了数学模型之后，接下来是观察代码，看看 OpenFOAM 是如何实现这些概念的。在图中，我总结了对 `icoFoam` 代码的理解，提供了一个清晰的视图。跑一个 1*2*3 网格的 case，如自带的 `cavity` case。

       首先调整 `blockMeshDict` 为 1*2*3 的网格。

       运行代码，观察网格形状。

       从 0 到第一个时间步，再到从第一个到第二个时间步。

       1. 从 0 到第一个时间步。

       这段代码的主要目的是将动量方程放入求解器中，通过 `solve` 命令计算出预测速度 U^r。

       疑问在于，`solve(UEqn == -fvc::grad(p));` 之后速度变量 U 直接更新，这在 C++ 中是合法的吗？U 不是 UEqn 的子变量，这行代码没有赋值给 U，怎么就能更新 U？

       经过验证，在 `solve` 语句前后输出 U 的结果确实不同，说明 `solve` 确实修改了外部变量 U。

       这种操作可能涉及指针（pointer）或引用（reference）的vue静态页面源码使用，以提高代码效率。在 C 语言中，这样的操作是常见的，但在不了解内存管理的情况下可能会引发问题。

       通过复制一个引用实例，观察了 `icoFoam.C` 中的传递方式。从 `UEqn` 到 `solve` 函数的参数传递，可能是通过某种间接引用实现的。

       在 `fvMatrix` 中，包含 A 和部分 b（如 `fvm::ddt(U)`）的结构。`fvMatrix` 分为两部分，一部分用于 A，另一部分用于 b。

       观察到 `fvMatrix` 中确实包含引用变量 psi_，这是 U 的引用位置。`solve` 函数通过创建引用 psi 来更新 U 的值。

       总结了 `fvMatrix` 的结构，确认了 `solve` 函数在更新 U 值时使用了引用或指针。

       在了解了如何在矩阵 A 和 b 中进行操作后，我们接下来需要验证矩阵是如何变化的。

       修改源代码，输出 `solve` 公式中的变量，进行比较。

       对于输出的矩阵和源代码进行了详细的对比分析，确认了矩阵 A 和 b 的结构与预期一致。

       最后，分析了整个 piso 循环过程，从预测速度到修正压力，再到最终得到满足物理约束的 U^r 和 p^r，整个流程在代码中得到了清晰的体现。

openFOAM安装教程

       OpenFOAM初学者可能会觉得安装过程是最大挑战，特别是对Linux不熟悉的新手。好消息是，最新版本如4.0提供了简单安装方式，以下步骤以Ubuntu .及以上为例：

       第一步：添加openfoam apt源

       第二步：更新apt源

       第三步：在线安装

       只需这三条指令即可轻松完成安装！如有疑问，请在下方留言。

       但对于对源码有追求的用户，这显然过于简单，不够刺激。接下来，我将详细介绍源码安装方式，只需几个关键配置文件即可搞定。

       首先，需要编辑系统配置文件（~/.bashrc），添加如下代码：

       FOAM_INST_DIR：OpenFOAM解压的位置，即安装位置。

       接着，打开OpenFOAM的环境变量文件（OpenFOAM-2.4.0/etc/bashrc），了解并认识几个关键配置，无需修改。

       接下来，需要配置的文件是（OpenFOAM-2.4.0/etc/bashrc），主要涉及编译采用系统自带或ThirdParty依赖的代码、使用哪个编译器、以及使用的MPI类型等。

       最后，通过三条命令在Ubuntu下安装OpenFOAM的依赖包。安装完成后，进行漫长的编译过程，大概需要三四个小时，期间请适当休息。

       编译后的可执行文件存放在OpenFOAM-2.4.0/applications 和 ThirdParty-2.4.0/platforms 下。

       完成编译后，创建测试目录，拷贝测试目录并执行网格划分、求解和显示。

       至此，OpenFOAM的安装和配置流程已经介绍完毕，感谢您的耐心阅读。

基于OpenFOAM求解器二次开发

       OpenFOAM是开源计算流体动力学（CFD）软件包，提供模拟和建模工具以解决复杂流体流动问题。其强大的求解器库能模拟包括湍流、多相流、传热在内的多种现象。使用OpenFOAM求解器进行特定问题求解时，可能需要自定义算法以满足需求。以投影法为例，本文介绍如何自定义OpenFOAM求解器。

       投影法求解原理适用于二维不可压缩N-S方程。在每一步时间推进中，通过三个子步解出压力，最终推导出速度。首先确定时间离散格式，选择显式欧拉格式，从而得到离散方程。然后，引入速度中间量分解方程组，求解速度中间量和压力项。

       要创建自定义OpenFOAM求解器，首先从现有求解器复制，如将icoFoam求解器复制至新目录，避免覆盖系统求解器。修改求解器代码目录，通常存于user目录下。接着，修改求解器源代码文件，如icoFoam.C，以实现投影法公式。同时调整createFields.H文件，确保变量规范。

       完成自定义求解器后，使用wmake命令编译。随后，对算例进行调试，包括网格绘制、边界条件设定和迭代设置。以elbow算例为例，通过自定义求解器myicoFoam进行运算，获得速度、压力场结果。

       总结，本文详细阐述了如何基于投影法自定义OpenFOAM求解器，并通过elbow算例验证方法的有效性。希望本文能为读者提供基础指导，实际应用时需根据具体情况调整参数。

Linux的open函数linux的open函数

       Linux2.6内核使用了不少工作队列来处理任务，他在使用上和tasklet最大的不同是工作队列的函数可以使用休眠，而tasklet的函数是不允许使用休眠的。工作队列的使用又分两种情况，一种是利用系统共享的工作队列来添加自己的工作，这种情况处理函数不能消耗太多时间，这样会影响共享队列中其他任务的处理;另外一种是创建自己的工作队列并添加工作。(一)利用系统共享的工作队列添加工作：第一步：声明或编写一个工作处理函数voidmy_func();第二步：创建一个工作结构体变量，并将处理函数和参数的入口地址赋给这个工作结构体变量DECLARE_WORK(my_work,my_func,data);//编译时创建名为my_work的结构体变量并把函数入口地址和参数地址赋给它;如果不想要在编译时就用DECLARE_WORK()创建并初始化工作结构体变量，也可以在程序运行时再用INIT_WORK()创建structwork_structmy_work;//创建一个名为my_work的结构体变量，创建后才能使用INIT_WORK()INIT_WORK(my_work,my_func,data);//初始化已经创建的my_work，其实就是往这个结构体变量中添加处理函数的入口地址和data的地址，通常在驱动的open函数中完成第三步：将工作结构体变量添加入系统的共享工作队列schedule_work(my_work);//添加入队列的工作完成后会自动从队列中删除或schedule_delayed_work(my_work,tick);//延时tick个滴答后再提交工作(二)创建自己的工作队列来添加工作第一步：声明工作处理函数和一个指向工作队列的指针voidmy_func();structworkqueue_struct*p_queue;第二步：创建自己的工作队列和工作结构体变量(通常在open函数中完成)p_queu=create_workqueue("my_queue");//创建一个名为my_queue的工作队列并把工作队列的入口地址赋给声明的指针structwork_structmy_work;INIT_WORK(my_work,my_func,data);//创建一个工作结构体变量并初始化，和第一种情况的方法一样第三步：将工作添加入自己创建的工作队列等待执行queue_work(p_queue,my_work);//作用与schedule_work()类似，不同的是将工作添加入p_queue指针指向的工作队列而不是系统共享的工作队列第四步：删除自己的工作队列destroy_workqueue(p_queue);//一般是在close函数中删除

       open协议是什么？

       OPEN协议支持UDP和TCP协议，针对桌上电脑，包括Windows,MacOSXandLinux。它提供了最安全跟最佳表现，一般情况下它并非内建于移动设备上。Open协议提供-bit加密而且极为地快速稳定。即使是在延迟比较严重的网络也不影响他的正常使用。

       电脑的open是什么？

       open是多种语言、环境的一种函数。

       LINUX中open函数的作用是：打开和创建文件。而PB程序语言中open的功能是：打开窗口。

       openfoam主要用途？

       OpenFOAM是在linux平台下基于C＋＋的面向对象计算流体力学（CFD）软件包，软件采用有限容积方法。其前身FOAM（FieldOperationandManipulation的缩写），是HrvojeJasak在ImperialCollegeLondon机械工程系博士阶段所写，后来开发源代码并更名为OpenFOAM.

       该软件架构设计优越，可以针对具体问题编写专门求解程序。由于采用了面向对象编程技术，新模型的加入变得轻松自如，改变了商业软件修改困难的问题，因此该软件受到科研工作者的清_，是CFD开发人员或科研工作者必备工具，该软件在CFD方面有较好的发展前景。然而，该软件比较复杂，研究代码的人需要linux，c＋＋及其数值算法基础

       linux中open函数输出为3表示什么？

       表示返回的文件描述符的值为3，open函数返回的是文件描述符的值，如果错误则返回-1

曳力在CFD-DEM流体动量方程中的处理 （以MFiX和OpenFOAM为例）

       曳力在CFD-DEM流体动量方程中的处理涉及多个方面。首先，右侧曳力Ug使用n+1时刻的值时采用半隐式方法，这种方法在动量方程中表现出良好的稳定性。然而，如果使用n时刻的Ug进行显式处理，整个曳力作为源项可能会对稳定性产生不利影响。

       在MFiX文档中，所谓的显式耦合是指描述粒子曳力的方法。粒子在单个CFD时间步长内会经历多个时间步。这种显式耦合意味着曳力在单个CFD时间步长内不会被重新计算。

       从我的理解来看，半隐式处理意味着在方程中的曳力项中，使用un+1的气体速度来隐式计算曳力，而不是显式地使用un。我相信这种数值处理已经在开源软件中实现了。

       以下是在OpenFOAM和MFiX中的实现方式：

       MFiX：请参阅文件中的方程

       链接：mfix.netl.doe.gov/doc/m...

       同时，您也可以查看源代码，其中曳力项被分为与气体速度相关的隐式部分（A_M）和与粒子速度相关的显式部分（B_M）。

       1) 文件：solve_vel_star.f

       2) 文件：gas_drag.f

       3) 文件：drag_gs_des1.f

       OpenFOAM：我没有找到DPMFoam实现的文档，但源代码表明它对曳力采用了半隐式处理，请参见突出显示的代码。Uc是气体速度，UCoeff()是曳力系数b，UTrans()是粒子对气体的曳力。因此，在SU函数的第行：

       UTrans() - fvm:Sp(UCoeff(), U) + UCoeff()*U

       可以简化为：

       b(Up-Ug) - fvm:Sp(b,Ug) + bUg

       简化后的表达式为：

       bUp - fvm:Sp(b,Ug)

       fvm::Sp使得源项隐式化，从而对对角线有贡献。