导读:2021仿真知识周(第三届)重磅上线!汽车专题9期和土木专题2期均已经上架。接下来进入芯片仿真设计、CFD开源、Fluent二次开发、微波电磁和国产软件板块。截止目前超过1500人报名,后续会持续增加,支持反复回看和授课PDF下载。
2021年7月23日(周六),仿真知识周CFD开源软件专题正式拉开序幕,将由仿真秀专栏作者未名的少年主讲《OpenFOAM入门案例讲解与实操》,希望给理工科学子和学习型研发工程师入门OpenFOAM提供些许帮助,此外仿真秀平台正在收集和共享“OpenFOAM”学习资料,敬请期待!以下是正文:
OpenFOAM和 ANSYS Fluent都是目前非常流行的CFD计算软件,许多使用者都面临着如何选择的问题,今天我们来大体认识一下两个软件,分析一下两个软件的区别和联系。
基本区别可以看下面的表格:
总结来说:Fluent 操作简单,入门较为容易;OpenFOAM入门较难,需要准备好面对文本交互的觉悟。另外一些方面,Fluent 更加偏向于工程,如果是做一些工程案例的话,可以优选选用Fluent。
Fluent有个厉害的优点——鲁棒性很强,或者说是稳定性很强——网格和边界条件、求解模型、离散格式等等都考虑不完备的情况下依然很有可能得到结果;但他也有个致命的缺点:你把一坨胡乱设置的“屎”丢给Fluent,他都能给你算出来一个看似靠谱的结果。——总结来说就是:能算吗?能,但只能准确率只是一点点。
相比之下,OpenFOAM计算结果的准确率就更低了,(没错,就是可能更低),特别是计算模型和条件设置不合理的情况下,而且OpenFOAM鲁棒性也很差,很可能根本得不到结果。
Fluent边界条件和离散格式、求解模型等等都是有默认设置的,如果不知道如何设置的情况下,默认设置往往是可以算出来一个大致的结果的,边界条件、计算模型等等都是限定的,求解过程和求解方法都是封装在软件中,用户一般没有权力修改的——(众所周知,权力越大,责任越大,没有修改权是对初级用户的一种保护)。
而OpenFOAM是开源软件,类似于一系列“library”,所有的求解过程都是开放的,可以查看也可以随便改,所有的边界条件都是可以修改的,有点“海阔凭鱼跃、天高任鸟飞”的感觉。
同时OpenFOAM的资料相比Flunet资料少一些,但入门手册和操作手册中有详细的介绍(请点击附件下载)。
不管是Fluent还是OpenFOAM,他们都是工具,建议使用者更多的关注于求解的问题,将问题研究透彻,明白内在的科学机理等。
不管是Fluent还是OpenFOAM,建议都先熟悉了解软件基本流程。在学习OpenFOAM之前先了解一下fluent的基本流程,或者直接将OpenFOAM假想成一个类似于Fluent的求解工具,先掌握一些基本操作,然后从边界条件、求解模型等角度进行思考,培养判断分析求解的能力。再掌握了基本操作的基础上,进行模型修改。如果直接看代码的话,大部分初学者难以在短期内有明显提高,很容易丧失信心。
不管是Fluent还是OpenFOAM,都进行网格无关性验证等操作。
不管是Fluent还是OpenFOAM,一定要警惕“囤积癖”和“完美主义”,不要想着做特别多的案例,也不要想着囤积太多资料,有些选择可以暂时采用“默认”的方法,最好是先得到一些结果,即使是错误的也没有关系。——追求完美可能会造成时间耗费过大而进步过慢的情况,然后产生挫败感。
不管是Fluent还是OpenFOAM,官方帮助都是最有意义的,可以先浏览目录,然后确定自己想看的章节,然后跟着案例进行测试。
不管是Fluent还是OpenFOAM,要想成为高手,建议都学一些C和C 编程,掌握一些编程语言可以极大提升日照计阅读代码的理解能力。
对于科研,如果是做cfd算法这一些工作,建议使用OpenFOAM。
最后,