(주)넥스트폼

1. 개요 OpenFOAM은 TUI(text user interface) 환경에서 사용해야 하기 때문에 해석을 위한 수치조건, 경계조건, 모델선택 등등 설정에 번거로운 점이 많다. 특히 경계조건 설정의 경우 각 경계면 마다 해석하는 solver에 맞는 field values에 각각 사용자가 원하는 경계조건을 입력해줘야 한다. 이러한 방식은 사용자로 하여금 OpenFOAM에서 제공하는 경계조건(OpenFOAM에서 말하는 basic/derived type)을 숙지해야하며 사용자가 입력 과정에서의 실수로 해석이 진행이 안되는 상황을 발생 시킬 수 있다. 오픈폼 사용을 위해 주로 사용하는 경계조건 타입을 특정 파일로 정리하고, 이를 이용한다면 사용자 입력 오류를 방지할 수 있으며 손쉽게 경계조건 설정이 가능할 것이다. 예를 들어 입출구를 가지는 일반적인 유동해석의 경우 입구나 출구에 사용하는 경계조건(입구: fixedValue, flowRateInletVelocity, surfaceNormalVelocity 등, 출구: zeroGradient, inletOutlet, totalPressure 등)을 정리하고, 이렇게 정리된 파일을 참고하여 사용자가 원하는 경계조건을 각 경계면에 사용할 수 있다. 이러한 방식은 OpenFOAM에서 주로 사용하는 방식이다. OpenFOAM에서는 해석 셋업에 필요한 특정 파일을 dictionary라 명하고 전처리, 후처리, 해석 셋업 등에 활용하고 있다. OpenFOAM에서 제공하는 dictionary 파일들은 '$WM_PROJECT_DIR/etc/caseDicts' 위치에서 확인이 가능하다. 이러한 방법을 응용해서 넥스트폼은 경계조건 설정을 위한 유틸리티(setConditions)와 특정 파일(API, boundaryConditions)을 제공하고 있으며 사용자는 간편하고 정확하게 경계조건 설정을 할 수 있다. 2. 특징 -유동해석을 위한 간편한 경계조건 설정 가능 -사용자 입력 오류를 방지 -정확한 경계조건 설정 가능 -...

system/settings/initialConditions 파일에서 설정한다. initialConditions 파일은 다음과 같다. ---------------------------------------------------- region0 {     flow     {         p            uniform 0;         U            uniform (0 0 0);         T            uniform 300;     }     turbulence     {         velocityScale   uniform 1;         turbIntensity    uniform 0.001;         viscosityRatio  uniform 10;     } } 압력은 101325 Pa을 기준으로 상대 압력을 입력한다.

system/settings/boundaryConditions 파일에서 설정한다. 설정할 수 있는 경계조건은 다음과 같다. (경계조건 추가 혹은 수정이 필요하면 ~/.OpenFOAM/6/API/boundaryTypes 을 수정하면 된다) Inflow/Outflow 경계조건 참고자료 다운로드하기 1. velocityInlet 적용 경계조건 - U : fixedValue - p : zeroGradient - T : fixedValue - k : NEXT::turbulentIntensityInletOutletTKE - epsilon : NEXT::viscosityRatioInletOutletTDR 설정 방법 type                     velocityInlet; U                         uniform (value_x value_y value_z); turbIntensity       uniform value; viscosityRatio     uniform value; ------------------------------------------------------------------ 2. surfaceNormalVelocityInlet 적용 경계조건 - U : NEXT::surfaceNormalVelocity - p : zeroGradient - T : fixedValue - k : NEXT::turbulentIntensityInletOutletTKE - epsilon : NEXT::viscosityRatioInletOutletTDR 설정 방법 type      ...

system/settings/numericConditions 파일에서 설정한다. 열전달을 포함한 비정상상태 솔버(buoyantPimpleNFoam)의 경우 numericConditions 파일은 다음과 같다. ---------------------------------------------------- .... solveFlow        yes; solveEnergy     yes; discretization {     time                firstOrder;     momentum     secondOrder;     energy            firstOrder;     turbulence      firstOrder; } relaxationFactors {     pressure          0.3;     momentum     0.7;     energy            1;     turbulence      0.7; } convergenceCriteria {     pressure           ( 0.05 0.001 );     momentum      ( 0.05 0.001 );     energy...

nextFoam은 오픈폼의 사용을 쉽게하기 위해 API를 제공한다. 사용법은 다음과 같다. 1. 해석 폴더의 생성 $ createCase -case <new folder name> <solver> 예) createCase -case test simpleNFoam - 터미널에서 위와 같이 입력하면 test라는 폴더가 생성되고 그 아래 system 폴더가 생성된다. system 폴더에는 controlDict 파일이 생성된다. -사용가능솔버 : simpleNFoam, pimpleNFoam, buoyantSimpleNFoam, buoyantPimpleNFoam, chtMultiRegionSimpleNFoam, chtMultiRegionPimpleNFoam 2. 격자 준비 만들어진 test 폴더로 이동해서 fluentMeshToFoam 혹은 ccm26ToFoam 등의 격자 변환 유틸리티를 실행하면 constant 폴더가 만들어지고 그 아래 polyMesh 폴더가 생성된다. 오픈폼 격자를 가져온다면 constant 폴더를 만들고 그 아래 polyMesh 폴더를 가져온다. 3. 해석에 필요한 파일 생성 $ createSettings - 터미널에서 createSettings를 실행하면 다음과 같은 파일들이 만들어 진다.(솔버가 simpleNFoam일 때) - constant/MRFProperties - constant/transportProperties - constant/turbulenceProperties - system/decomposeParDict - system/fvOptions - system/fvSchemes - system/fvSolutions - system/settings/boundaryConditions - system/settings/initialConditions - system/settings/numericConditions 4. 초기조건, 경계조건, 수치해석 기법 설정 ...

nextFoam은 (주)넥스트폼에서 openfoam5, openfoam6를 기반으로 OpenFOAM의 정확도, 안정성, 사용편의성 등을 향상시킨 소스코드입니다. Baram에서 사용하는 코드입니다. (주)넥스트폼의 홈페이지( http://nextfoam.co.kr/pd-Baram.php )에 Baram 패키지와 함께 공개되어 있습니다. 솔버 - simpleNFoam - pimpleNFoam - pimpleDyMNFoam - buoyantSimpleNFoam - buoyantPimpleNFoam - chtMultiRegionSimpleNFoam - chtMultiRegionPimpleNFoam 유틸리티 - createCase - createSettings - setConditions - decomposeNPar - reconstructNPar 관련 자료 1. Consistent Velocity Interpolation for SiMPLE and PIMPLE Algorith in Collocated Grid 2. 자연대류를 포함한 열전달 해석 솔버 개선 3. OpenFOAM 솔버의 문제점 및 해결 방안