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【CFD/OSS】OpenFOAMとは何か?

OpenFOAMとは、C++で書かれた流体解析を主な機能としたオープンソースソフトウェアです。

流体解析、CFDといえばOpenFOAMという印象があるように、OpenFOAMが流体解析のオープンソースソフトウェアの中で最もメジャーです。

OpenFOAM CFDとFundation

OpenにはFOAM CFD版と呼ばれるものとFundation版と呼ばれるものがあります。これは、背景として色々あったためらしいですが、結論としてはどちらを入れても機能に大きな違いはありません。元々は同じだからです。

https://www.openfoam.com/

https://openfoam.org/

途中で開発が別れたことで、コードの書き方や細かい追加機能に少し違いがあります。自分の必要な機能を調べてそれにあったほうを選べば良いでしょう。

OpenFOAMはあくまでソルバー

OpenFOAMはあくまでソルバーです。なので、メッシュ作成等のプリ処理や、可視化等のポスト処理は得意ではありません。なので、一般的には別のソフトウェアが使用されます。

プリ処理:salome

プリ処理にはsalomeが一般的に使用されます。solomeもオープンソースソフトウェアなので、無料でメッシュ作成ができます。OpenFOAM上だとCUIによるメッシュ作成しかできませんので、GUIで操作できるsalomeでメッシュを作成するのが一般的です。もし商用ソフトを持っている場合は、OpenFOAMへの変換ライブラリが用意されている場合があるので、検索してみてください。

https://www.salome-platform.org/

ポスト処理:paraview

ポスト処理にはparaviewが使われます。paraviewは無料のGUI可視化ソフトウェアで、OpenFOAM以外にもよく使用されるソフトウェアの一つです。可視化ソフトウェアは色々あるので、他のモノを選んでもOKです。おそらくOpenFOAMをインストールしたときに一緒にparaviewもインストールされると思いますので、そのままparaviewで可視化するのをおすすめします。

ただ、OpenFOAMのデータを可視化する際には少し特殊な方法を取る必要があります。OpenFOAMはファイル構造が階層的になっているので、そのままでは連続データを可視化できません。.foamの拡張子のファイル作成することで、そのディレクトリをOpenFOAMのディレクトリと認識させる必要があります。

https://www.paraview.org/

OpenFOAMのインストール方法

youtubeにアップしているので、そちらをご確認ください。文章化もいずれやります。。多分。

おわりに

OpenFOAMはオープンソースソフトウェアなので、プログラムを変更することができます。もし欲しい機能があったら追加することができるので、例えば実験値を元にした追加機能なども作ることができます。

今後、CAE(Computer Aided Engineering)の活躍が激しくなって来ます。中身も含めて理解しておくことは重要なスキルになるでしょう。

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