6.15 cfdof

https://solvercube.com/sf/1nm/freecad/freecad-0-19-x-cfd-openfoam_210808/4wordpress.html

3：初步网格生成

我们首选的CFD工作台网格工具是由Creative Fields Holdings Ltd.开发的cfMesh软件。自OpenFOAM v1712起就已集成，因此无需外部安装。

3.1：从工作台选择器中选择，然后点击**CfdOF**(**Create an analysis container with a CFD solver**工具栏中的图标。确保模型树中只添加一个（且唯一的）对象。**CfdAnalysis**

3.2：在模型树中选择对象以定义网格范围，然后点击**AdditivePipe** (**Create a mesh**）从工具栏中。面板打开后，点击按钮启动网格任务。**CFD Mesh**`Write mesh case`

每次更改网格参数时都要点击按钮，它会重建工作文件夹中的“meshCase”目录，并保留设定参数值。**Write mesh case**

3.3：用 — 或 — 给出数值，然后再次点击。然后点击按钮生成初步网格。网格工作完成后，通过按钮检查表面网格分布。**Base element size**`50.8 mm0.0508 mWrite mesh case**Run mesher**Load surface mesh`

确保小组报告了这条信息。**CFD Mesh**`Meshing completed`
这里的基底元件尺寸是基于在后期网格细化（减少75%）后，预计管径上约有10个单元（318毫米 / 10 = 31.8毫米）确定（即31.8毫米 / 0.75 = 50.8毫米）。

3.4：请注意，表面网格可视化只是一个“三角剖分”的表示（即不是真实网格元素）。要查看实际网格结构，最好用按钮操作的ParaView。我们会在分配边界条件后细化网格，所以现在请点击退出网格器。**Paraview**`Close`

如果按键加载 ParaView 失败，你可以用按钮手动打开 ‘meshCase’ 文件夹，然后从里面启动 Teminal，通过启动 ParaView 。**Paraview**`Editparaview –data=pv.foam &`

4：物理与材质设置

该练习涉及的物理参数是任意选择的，流量雷诺数（基于管道直径）为3.8 x 10⁵.相关的湍流建模参数可以通过CFD Online提供的在线工具轻松估算。

4.1：在模型树中，展开分支以显示其下的对象。首先，双击该物体以启用湍流选项，然后再打开湍流选项。点击确认。**CfdAnalysis**`PhysicsModel**Viscous**RANSOK`

4.2：双击模型树中的对象，从中选择。接受和的默认值，然后点击关闭。**FluidProperties**`Water**Predefined fluid library**Density**DynamicViscosity**OK`

4.3：双击模型树中的对象。启用，并在、和字段中保持 0 m/s 的值。同样，勾选默认值为0 Pa的选项。对于湍流参数，输入以下数值：**InitialiseFields**`Specify values**Velocity**Ux**Uy**Uz**Specify value**Pressure`

$k$ ： 8.640e-4 （m²/s²)

： 2.030 （1/s）
点击确认。`*OK**`

注意FreeCAD 面板中的单位错误地显示为，但写入输入时会被当作（因此无需转换）。deg/s`1/s`

5：边界条件
在这个例子中，我们将从左端注入1 m/s，该流入从右端流出。
5.1：点击(**Create a CFD fluid boundary**）以定义速度入口边界。旋转视角，这样你就能用鼠标左键选择左侧的横截面积。选中的表面以绿色高亮表示，点击任务面板中的按钮。**Add**
注意所选面的实体ID为，表示它是该对象的第N个面。**AdditivePipe:FaceN**`AdditivePipe`

5.2：将类型改为，然后输入字段的值（m/s）。选择的选项，输入与初始场地的值相同的：**Boundary**`Inlet1Ux**Intensity & Length Scale**Turbulence specification`

**Turbulence intensity**:0.024
**Length scale**：（或0.01448 m`14.48 mm`)

点击确认。**OK**

5.3：同样，我们会赋予压力出口边界条件，但这次先点击对面的截面面积，然后点击 (**Create a CFD fluid boundary**）图标。这样会打开面板，并相应地填满。**CFD boundary condition**`Boundary face list`

5.4：将更改为，保持其余参数不变。点击确认。**Boundary type**`OutletOK`

5.5：我们可以继续选择所有其他面，以定义无滑移的“墙”边界条件。但这样做会让选择相同的面来生成边界层有点棘手。相反，我们最好在边界墙处理部分处理这部分。

如果你选择在这一步添加墙壁边界条件，务必关闭结果对象的可见性，这样就不会妨碍下一步选择相同的面。**wall**

6：边界墙处理

在本节中，我们将利用固有的网格细化功能来分组目标墙面区域，以便分配合适的细化策略。
6.1：选择主网格对象——即本例中标记的那个——然后点击**AdditivePipe_Mesh**

(**Create a mesh refinement**）图标。

6.2：从图形中挑选五（5）个墙面，然后点击面板中的按钮将它们添加到列表中。Add Mesh refinement References

如果 FreeCAD 拒绝用选中的面填满列表，你可以先为该对象获取这些面，然后相应地排除进出口的两个面。ReferencesSelect from listAdditivePipe
6.3：勾选面板上的选项，将增加到。保持原样，点击关闭。Boudanry layersMesh refinementNumber of layers4OK

6.4：从模型树中展开条目，并将其重命名为更直观的名称，比如“WallFaces”。现在，点击AdditivePipe_MeshMeshRefinement图标边界条件 (Create a CFD fluid boundary），点击，然后选择列表控件。选中所有五（5）个面后，点击。关闭模型树中新创建对象的可见性。Select from listWallFacesSelect ObjectOKwall

注意，之前的实体现在分别被引用到。AdditivePipe:Face2AdditivePipe:Face6WallFaces:Face1WallFaces:Face5

7：重新网状

关于边界网格生成参数，我们需要重新审视网格生成任务。
7.1：双击模型树。点击按钮发起，然后点击。网格工作完成后，快速通过检查表面网格分布。**AdditivePipe_Mesh**`Write mesh case**Run Mesher**Load surface mesh![1786029542074.png](/uploads/freecad/images/m_788a01c8bf8534b4382d7a47310cb39b_r.png) 7.2：你可以启动ParaView查看实际网格结构——比如按按钮（如果有效）或手动启动（见步骤3.4）。经过简短调查后，离开ParaView。另外，点击网格面板退出。ParaviewClose`

7.3：注意 FreeCAD 会根据需要调整单个对象的可见性状态。不过，你可以随时开关它们各自的可见性。在继续解题前保存FreeCAD文档也是个好主意。

8：求解

现在几何体和网格准备好后，你可以继续用OpenFOAM求解器求解模型。
8.1：双击模型树中的对象，点击按钮实例化案例数据。这会在你的工作文件夹中构建带有设定参数的“case”文件夹。**CfdSolver**`Write`

如果你更改了建模参数，务必点击按钮，这样它会相应地重建案件文件夹。**Write**
8.2：点击并监控绘图窗口中的残差。收敛似乎在大约500次迭代后会停滞且波动（可能是因为流动瞬态）。大约1000次迭代后停止运行。**Run**
9：后期处理
遗憾的是，该面板尚未完全实现处理已解决数据的应用。你必须进入案件文件夹，完成剩余的后期处理任务。**Analysis control**
9.1：点击按钮打开案件根目录。**Edit**

9.2：通过右键点击打开终端，从上下文菜单中选择。对于分区分解的情况，首先需要使用命令重建解数据。**Open in Terminal**`reconstructPar`
$ reconstructPar
然后，通过输入以下方式启动ParaView：
$ paraview –data=pv.foam
9.3：花时间研究结果，绘制压力轮廓、速度矢量等。