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，源码易语言cmd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。点名网页源码

       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，pure mvc 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 是查看 reactos 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）的计划 vb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

       linux内核工作队列怎么工作的？

       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。