OpenFOAM - OpenFOAM

OpenFOAM
Logo softwaru OpenFOAM.png
Hlavní konfigurační soubor OpenFOAM (controlDict)
Hlavní konfigurační soubor OpenFOAM (controlDict)
Původní autořiHenry Weller a Hrvoje Jasak[1]
VývojářiCFD Direct Ltd.[2] / OpenCFD Ltd.[3] / Wikki Ltd.[4]a komunita
První vydání10. prosince 2004; před 15 lety (2004-12-10)[5]
Stabilní uvolnění
v8 22. července 2020 (2020-07-22)[6] / v2006 30. června 2020 (2020-06-30)[7]
NapsánoC ++
Operační systémUnix / Linux / Okna
TypVýpočetní dynamika tekutin, simulační software, interakce tekuté struktury
LicenceGPLv3
webová stránkaopenfoam.org / openfoam.com

OpenFOAM (pro "Otevřeno-zdroj Fpole Óprokletí And Manipulace ") je a C ++ sada nástrojů pro vývoj přizpůsobených numerické řešiče a nástroje před a po zpracování pro řešení mechanika kontinua problémy, nejvýrazněji včetně výpočetní dynamika tekutin (CFD).

Existují tři hlavní varianty softwaru OpenFOAM, které jsou vydávány jako bezplatný a open-source software pod GNU General Public License Verze 3. V chronologickém pořadí, jsou tyto varianty následující:

  1. Varianta OpenFOAM od OpenCFD Ltd. (s ochrannou známkou od roku 2007[8]) poprvé vydán jako open-source v roce 2004. (Upozorňujeme, že od roku 2012 je OpenCFD Ltd přidruženou společností ESI Group.)
  2. Varianta FOAM-Extend od Wikki Ltd. (od roku 2009)
  3. Varianta OpenFOAM Foundation Inc., vydaná společností The OpenFOAM Foundation Inc. (od roku 2012), a v roce 2015 převedena do anglické společnosti The OpenFOAM Foundation Ltd.

Dějiny

Simulace toku pomocí OpenFOAM a ParaView pro vizualizaci

Název PĚNA tvrdí se, že se poprvé objevuje jako nástroj pro následné zpracování, který napsal Charlie Hill, který byl v roce 2017 jedním z kolegů IBM,[9] počátkem 90. let v Prof. David Gosman je ve skupině Imperial College London.[Citace je zapotřebí ] Jako protiargument[je nutné ověření ], tvrdilo se, že Henry Weller vytvořil knihovnu FOAM pro provoz a manipulaci v terénu, která se napojila na GUISE (Graphical User Interface Software Environment), kterou vytvořil Charlie Hill pro propojení s AVS.

Jako nástroj mechaniky kontinua / výpočetní dynamiky tekutin se nicméně předpokládalo, že první vývoj FOAMu (který se později stal OpenFOAM) bude iniciátorem Henryho Wellera ve stejném institutu pomocí C ++ programovací jazyk spíše než de facto standardní programovací jazyk FORTRAN času vyvinout výkonnou a flexibilní obecnou simulační platformu. Od tohoto zahájení až po založení společnosti s názvem Nabla Ltd prováděli (převážně) Henry Weller a Hrvoje Jasak základní vývoj softwaru téměř deset let.[10] Několik let prodávala společnost FOLA jako obchodní kód společnost Nabla Ltd.[11] Dne 10. prosince 2004 však byla FOAM propuštěna pod GPL a byl přejmenován na OpenFOAM.[12]

V roce 2004 byla společnost Nabla Ltd složena. Bezprostředně poté Henry Weller, Chris Greenshields a Mattijs Janssens založili OpenCFD Ltd, aby vyvinuli a vydali OpenFOAM.[13] Zároveň Hrvoje Jasak založil poradenskou společnost Wikki Ltd [14] a udržoval a Vidlička OpenFOAM s názvem openfoam-extend, později přejmenovaný na pěnový nástavec.

V dubnu 2008 se vývoj OpenFOAM přesunul k používání sakra pro jeho úložiště zdrojového kódu.[15]

Dne 8. srpna 2011 společnost OpenCFD získala společnost Silicon Graphics International (SGI).[16] Dne 12. září 2012 Skupina ESI oznámila akvizici společnosti OpenCFD Ltd.[17], tato společnost si ponechává svá aktiva a zejména ochrannou známku OpenFOAM.

V roce 2014 Weller a Greenshields opustili OpenCFD a založili CFD Direct Ltd.[18] OpenFOAM Foundation Ltd, jejíž řediteli jsou Henry Weller, Chris Greenshields a Cristel de Rouvray (generální ředitel skupiny ESI), předali údržbu varianty OpenFOAM-Foundation společnosti CFD Direct.

Následující obrázek shrnuje chronologický a společný vývoj hlavních tří variant softwaru OpenFOAM, kde šipky ukazují směr přenosu funkcí, a to:

  1. Varianta OpenFOAM byla vyvinuta a udržována hlavně společností OpenCFD Ltd. (společnost, kterou společnost ESI Group vlastní od roku 2012) s a identifikátor data vydání (např. v1906) (z roku 2004),
  2. Varianta FOAM-Extend Project udržovaná hlavně společností Wikki Ltd. (od roku 2009),
  3. Varianta OpenFOAM-Foundation udržovaná hlavně společností CFD Direct Ltd. identifikátor na základě sekvence (např. 6,0) (od roku 2011).

Správa OpenFOAM

letectví

V roce 2018 založila společnost OpenCFD Ltd. a někteří její průmysloví, akademičtí a komunitní partneři správní orgán, tj. Správa OpenFOAM, umožnit komunitě uživatelů OpenFOAM rozhodnout / přispět k budoucímu vývoji a směřování jejich varianty softwaru.[19]

Struktura řízení OpenFOAM sestávala z a Řídící výbor a různé Technické výbory. Řídící výbor se skládal ze zástupců hlavních sponzorů OpenFOAM v průmyslu, akademické sféře, uvolňovacích orgánech a poradenských organizacích. Na organizačním složení původního výboru se podíleli členové z OpenCFD Ltd., Skupina ESI, Volkswagen, General Motors, FM Global, TotalSim Ltd., TU Darmstadt a Wikki Ltd ..[20]

Kromě toho bylo zřízeno devět technických výborů v následujících oblastech: dokumentace, vysoce výkonné výpočty, záběru, vícefázový, numerické, optimalizace, turbulence, námořní aplikace a jaderný aplikace s členy z organizací OpenCFD Ltd., CINECA, Univerzita v Záhřebu, TU Darmstadt, Národní technická univerzita v Aténách, Upstream CFD GmbH, Michiganská univerzita, a EPFL.[21]

Struktura

Struktura softwaru

Rozložení OpenFOAM se skládá ze dvou hlavních adresářů:

  • OpenFOAM- : Knihovny OpenFOAM, jejichž rozložení adresářů je zobrazeno na bočním obrázku
  • Třetí strana: Sada knihoven třetích stran
Přehled struktury adresáře softwaru OpenFOAM

Struktura simulace

OpenFOAM simulace jsou konfigurovány několika vstupními soubory prostého textu umístěnými v následujících třech adresářích:[22]

  • Systém/:
    • controlDict
    • fvSchemes
    • fvSolution
    • fvOptions (volitelně)
    • (jiný slovníky (konfigurační soubory v OpenFOAM))
  • konstantní
    • polyMesh /
    • (jiné slovníky)
  • 0 / (nebo jiný počáteční časový adresář)
    • (polní soubory)

Lze vygenerovat další adresáře v závislosti na výběru uživatele. Mohou zahrnovat:

  • (adresáře s časem výsledku): předpovědi polí jako funkce počtu iterací nebo času
  • postProcessing /: data typicky generovaná převodem dat funkčních objektů, např. VTK

Výhody a nevýhody

Výhody

  • Přátelská syntaxe pro parciální diferenciální rovnice
  • Plně zdokumentovaný zdrojový kód
  • Nestrukturované schopnosti mnohostěnné mřížky
  • Automatická paralelizace aplikací psaných pomocí vysoké úrovně syntaxe OpenFOAM
  • Široká škála aplikací a modelů připravených k použití
  • Komerční podpora a školení poskytované vývojáři
  • Žádné náklady na licenci

Nevýhody

  • Rozvojová komunita trpí roztříštěností, což vede k mnoha vidlicovým projektům.
  • Absence integrovaného systému grafické uživatelské prostředí (k dispozici je samostatný otevřený zdroj a vlastní možnosti)
  • Průvodce programátora neposkytuje dostatečné podrobnosti, takže postup je pomalý, pokud potřebujete psát nové aplikace nebo přidat funkce

Viz také

Reference

  1. ^ Chen, Goong; Xiong, Qingang; Morris, Philip J .; Paterson, Eric G .; Sergeev, Alexey; Wang, Yi-Ching. "OpenFOAM pro výpočetní dynamiku tekutin". Oznámení AMS. 61 (4).
  2. ^ „CFD Direct - architekti OpenFOAM“. CFD Direct. Archivováno z původního dne 27. března 2015.
  3. ^ „Sada nástrojů CFD s otevřeným zdrojovým kódem“. OpenFOAM.
  4. ^ „Wikki Ltd“.
  5. ^ „OpenFOAM zahájen 10. prosince 2004“. OpenCFD Ltd. Archivováno od originál dne 8. února 2005. Citováno 20. srpna 2019.
  6. ^ "Historie OpenFOAM®". 3. dubna 2016.
  7. ^ „Historie vydání - OpenFOAM“. Citováno 3. srpna 2020.
  8. ^ „Globální databáze značek“. Světová organizace duševního vlastnictví. Citováno 10. července 2019.
  9. ^ „IBM Fellows“. IBM. 13. dubna 2017. Citováno 10. července 2019.
  10. ^ Chen, Goong; Xiong, Qingang; Morris, Philip J .; Paterson, Eric G .; Sergeev, Alexey; Wang, Yi-Ching (2014). „OpenFOAM pro výpočetní dynamiku tekutin“. Oznámení Americké matematické společnosti. 61 (4): 354–363. doi:10.1090 / noti1095.
  11. ^ „OpenFOAM“. CFD-online. Citováno 28. června 2019.
  12. ^ „OpenFOAM zahájen 10. prosince 2004“. OpenCFD Ltd. Archivováno od originál dne 8. února 2005. Citováno 20. srpna 2019.
  13. ^ Greenshields, Chris (3. dubna 2016). „Historie vydání“. openfoam.org. Archivováno z původního dne 29. července 2017.
  14. ^ „Wikki Ltd - O nás“.
  15. ^ „Úložiště historie OpenFOAM“. 15. ledna 2019.
  16. ^ „Tiskové zprávy: SGI kupuje společnost OpenCFD Ltd., lídr v oblasti softwaru CFD (Open Source Computational Fluid Dynamics)“. SGI. Archivováno z původního dne 6. prosince 2012. Citováno 18. prosince 2012.
  17. ^ „Akvizice společnosti OpenCFD Ltd., lídra v oblasti softwaru Open Source v oblasti výpočetní dynamiky tekutin“. Skupina ESI. 11. září 2012. Archivováno z původního dne 6. prosince 2012. Citováno 18. prosince 2012.
  18. ^ „OpenFOAM“. CFD Direct. 25. března 2015. Archivováno z původního dne 29. března 2015.
  19. ^ „OpenFOAM Governance“. OpenCFD Ltd.. Citováno 10. srpna 2019.
  20. ^ „Řídící výbor OpenFOAM“. OpenCFD Ltd.. Citováno 10. srpna 2019.
  21. ^ „Technické výbory OpenFOAM“. OpenCFD Ltd.. Citováno 10. srpna 2019.
  22. ^ https://www.openfoam.com/documentation/guides/latest/doc/openfoam-guide-case-structure.html

externí odkazy