OpenFOAM

役に立つまとめ

• 【OpenFOAMの Tips】覚えておくと便利だけど忘れがちなもの

OpenFOAMの講座

初級から中級レベルの方を対象にしたOpenFOAM講座です。
はじめから読んでいくことでOpenFOAMの基礎が身につきます。

※記事を書いた時期によってOpenFOAMのバージョンやFoundation版やESI版が混在しています。その点ご了承ください。

円筒内の流れ（単相流）

1. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】blockMeshでメッシュ作成(1)
2. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】snappyHexMeshでメッシュ作成(2)
3. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】cfMeshでメッシュ作成(3)
4. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】軸対称モデルでメッシュ作成(4)
5. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】simpleFoamで定常解析(5)
6. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】境界層設定ありなし(6)
7. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】層流・乱流での助走区間の違い(7)
8. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】理論値との比較検討(8)

バックステップ流れ（単相流）

1. 【OpenFOAM(バックステップ流れ)】blockMeshでメッシュ作成(1)
2. 【OpenFOAM(バックステップ流れ)】実験データとの比較検討(2)

バックステップ流れ解説記事（単相流）

1. 【第1回バックステップ流れ】SalomeのShaperを使ってモデル作成をしてみた。
2. 【第2回バックステップ流れ（動画あり）】Salomeでメッシュ作成してみた。2次元のバックステップ流れ。
3. 【第3回バックステップ流れ】OpenFOAMで流体解析！層流モデルと乱流モデル(k-ωSST)で計算。

球体周りの流れ（単相流）

以下は中級レベルですがPythonを使った自動化を行いたい方はご参考ください。

1. 【OpenFOAM球体周りの抗力係数(1)】FreeCADで球体モデルを作る
2. 【OpenFOAM球体周りの抗力係数(2)】blockMesh内で変数定義でベースメッシュ作成
3. 【OpenFOAM球体周りの抗力係数(3)】snappyHexMeshで球体周りのメッシュ作成
4. 【OpenFOAM球体周りの抗力係数(4)】simpleFoamで定常解析でシミュレーション
5. 【OpenFOAM球体周りの抗力係数(5)】Pythonでパラメータスタディ

バスケットボールまわりに流れ（単相流）

1. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(1)】FreeCADで作るバスケットボール
2. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(2)】ボール周辺をblockMeshでメッシュ作成
3. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(3)】外部領域をblockMeshでメッシュ作成
4. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(4)】OpenFOAMで無回転の球体まわりの流れ
5. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(5)】OpenFOAM球体周りの抗力係数が文献値と合わない原因
6. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(7)】OpenFOAM球体まわり回転境界で抗力係数
7. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(8)】dynamicMesh境界まわりを回転
8. 【回転するバスケットボールまわりの流れ(9)】dynamicMeshでバスケットボールの形状にフィット

キャビティ内の乱流自然対流（熱流体）

1. 【OpenFOAM(キャビティ内の乱流自然対流)】blockMeshでメッシュ作成(1)
2. 【OpenFOAM(キャビティ内の乱流自然対流)】実験データとの比較検討(2)
3. 【OpenFOAM入門】熱交換器の軸対称モデルの熱流体解析（1）※失敗

球体周りの自然対流（熱流体）

1. 【OpenFOAM】球体周りの自然対流

乱流モデル

• 壁関数
• エネルギースペクトル

ダイナミックメッシュ

• 【OpenFOAM】スロッシングの実験比較（設定ファイル解説あり）
• 撹拌

3次元ダムブレイク（混相流）

1. 【3次元ダムブレイク流体解析(OpenFOAM)】圧力データと水面高さの実機比較

以下はその講座を作りにあたってメモした内容です。
ご参考ください。

1. 【topoSetコマンド(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクモデル作成(1)
2. 【subsetMeshコマンド(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクモデル作成(2)
3. 【setFieldsコマンド(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクモデル作成(3)
4. 【interFoam(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクモデル解析実行(4)
5. 【probes(OpenFOAM)】指定した座標点での値を出力(5)
6. 【refineMesh(OpenFOAM)】メッシュの再分割(6)
7. 【gnuplot実験の圧力データ比較(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクの解析(7)
8. 【gnuplot実験の水面高さデータ比較(OpenFOAM)】3次元ダムブレイクの解析(8)
9. 【圧力データ(OpenFOAM)】ParaViewで表示してExcelデータと比較(9)
10. 【圧力時刻歴データ(OpenFOAM)】ParaViewとPythonを使って自動化する方法(10)
11. 【水面高さ(OpenFOAM)】ParaViewで表示してPythonスクリプトにする(11)
12. 【水面高さ時刻歴データ(OpenFOAM)】ParaViewとPythonを使って自動化する方法(12)
13. 【3次元ダムブレイク流体解析(OpenFOAM)】Pythonで圧力データと水面高さの実機比較(13)

まとめ
【3次元ダムブレイク流体解析(OpenFOAM)】圧力データと水面高さの実機比較

粒子追跡法

• 定常流れ＋粒子追跡（カップリング無し）
• OpenFOAM 【OpenFOAM】粒子追跡を理論式と比較してみた
• 【OpenFOAM】キャビティ流れをマッピングして粒子追跡

1次元移流方程式のスキームの検討

1. 【OpenFOAM】移流方程式で離散化スキームの勉強をする
2. 【OpenFOAM】移流方程式で色々な離散化スキームをPythonで自動実行して試してみた
3. 【OpenFOAM】移流方程式で色々な離散化スキーム(解の振る舞いと計算時間)

メッシュ生成

1. 【OpenFOAM】snappyHexMesh によるメッシュ再分割の検討
2. 【OpenFOAM】snappyHexMeshを使ったメッシュ境界層がうまくいかない
3. 【cfMesh入門】cfMeshの使い方の基本
4. 【cfMesh入門】cfMeshを使った境界層メッシュの検討

OpenFOAMのためのC++プログラミング講座

C++

• 【OpenFOAMの理解のためのC++メモ(1)】出力ストリーム、名前空間、関数、配列
• 【OpenFOAMの理解のためのC++メモ(2)】クラスの定義、ファイル分割、継承
• 【OpenFOAMの理解のためのC++メモ(3)】関数テンプレート、クラステンプレート

OpenFOAMのC++

• 【OpenFOAM用のC++勉強(1)】ベクトル、テンソル
• 【OpenFOAM用のC++勉強(2)】メッシュ情報の取得など
• 【OpenFOAM用のC++勉強(3)】メッシュ境界の情報取得
• 【OpenFOAM用のC++勉強(4)】速度場と圧力場の取得
• 【OpenFOAM用のC++勉強(5)】境界面における速度場と圧力場の取得

関数で条件設定

1. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】境界条件をcodeStremでコードを埋め込む
2. 【OpenFOAM(円筒内の流れ)】周期的に時間変化する境界条件
3. 【OpenFOAM(混相流)】円の液相率で初期状態を作る

カスタマイズ

1. 【オープンソース流体解析】OpenFOAMカスタマイズしたいので準備をしています。
2. 【OpenFOAMカスタマイズ】icoFoamに温度場輸送方程式を追加。
3. 【OpenFOAMカスタマイズ】空間依存する温度拡散係数に変更
4. 【OpenFOAMカスタマイズ】温度依存する温度拡散係数に変更
5. OpenFOAMでシュレーディンガー方程式の検討

OpenFOAM有限体積法入門

• 【OpenFOAMで理解する】1次元拡散方程式の有限体積法
• 【OpenFOAMで理解する】1次元スカラー輸送方程式の有限体積法

OpenFOAMのメモ

1. 流体解析の境界条件について
2. OpenFOAMで2次元円柱まわりの流体解析 （力学的相似性の検証）
3. 「実験とCAE 強制流」の勉強会参加！自宅でOpenFOAMを使って流体解析
4. 【初心者でもできる】XsimでOpenFOAMのモデル作成から流体解析
5. OpenFOAMで流体解析！球体周りの流れ：双子渦の生成（第1部）
6. 【OpenFOAM】ケルビンヘルムホルツ不安定性の流体解析
7. 【OpenFOAMの流入条件】 質量流の時刻歴変化をcsvファイルから読み込む方法
8. 【OpenFOAM】熱流体のチュートリアルで発散した。改善の着眼点。
9. 【OpenFOAM】境界面での流量計算(volFieldValue)
10. 【OpenFOAM】任意の断面での流量計算(cellZone)
11. 【OpenFOAM】任意の断面での流量計算(codedFunctionObject)
12. 【OpenFOAM】異なるメッシュの境界を結合する
13. 【OpenFOAM(dynamicMesh)】部屋の天井のファンが回転する解析

流体の不安定現象

1. 【OpenFOAM】レイリー・テーラー不安定性の流体解析
2. ケルビンヘルムホルツ不安定性
3. プラトー・レイリー不安定性
4. ジーンズ不安定性
5. パーカー不安定性
6. テイラーグリーン渦

最適化

1. 【optunaベイズ最適化(1)】Ahmed Bodyまわりの流れのモデル作成
2. 【optunaベイズ最適化(2)】Ahmed Bodyまわりの抗力係数のモデル作成
3. 【optunaベイズ最適化(3)】Ahmed Bodyまわりの流れのパラメータスタディ
4. 【optunaベイズ最適化(4)】2つのAhmed Bodyまわりの抗力係数のモデル作成
5. 【optunaベイズ最適化(5)】2つのAhmed Bodyまわりの抗力係数が最小化になる条件を探索

Two ahmed bodies in platoon

流体解析

1. 【OpenFOAM】流体解析用のベンチマークのサイト
2. 【流体の実験データ紹介】CAE解析と実験を比較したい。