OpenFOAM項目能力介紹
OpenFOAM是目前應用場景最廣泛、用戶數量最多的開源CFD代碼。它在工業界和學術界都有大量的用戶，其中同時包含了各種商業公司和學術機構。OpenFOAM已經在航天航空和兵器、能源電力、車輛和地面交通、重工業機械、船舶、電子等領域中得到大量工程應用。
OpenFOAM開源軟件的實體管理機構為OpenFOAM Governace，該機構在開源社區的基礎上通過會議形式對OpenFOAM的代碼研發和軟件發展方向進行決議和管控。該開源社區機構的成員構成如下：OpenCFD Ltd.、ESI Group、Volkswagen、General Motors、FM Global、TotalSim Ltd.、TU Darmstadt、Wikki Ltd。其中有OpenFOAM開源代碼的原始開發機構OpenCFD Ltd.，目前版權方ESI Group；工業界各領域的領頭羊，例如大眾汽車、通用汽車等；工業認證和保險體系機構FM Global；德國頂尖工程師高校達姆施塔特工業大學。可以看到，OpenFOAM的發展在大眾汽車、通用汽車的支持下，具備豐富的工程應用背景；在OpenFOAM開發團隊、眾多學術界用戶和管理實體機構成員達姆施塔特工業大學的支持下，具備強勁的學術理論背景。
OpenFOAM的整體框架由前處理器、求解器和后處理器3部分構成：
– 前處理器Pre-processing模塊具備基本的網格生成功能，并提供了豐富的網格處理工具接口。
– 求解器Solving模塊是OpenFOAM的主體部分，包括2種類型：
1、標準應用計算程序；
2、用戶定制應用計算程序接口。
其中標準應用計算程序囊括了可以和Fluent以及Star ccm+比擬的CFD求解功能，支持求解的模型類型包括但不限于：不可壓縮流、可壓縮流、平流模型、各種湍流模型、傳熱計算、多相流計算、燃燒計算、動網格等；
支持的分析領域和學科包括但不限于：汽車空氣動力學分析及優化、機艙熱管理、風道流量匹配分析、風噪分析、除霜除霧分析、乘員艙舒適性分析、飛機氣動外形分析和優化、機翼流固耦合分析、航空發動機燃燒及污染物排放分析。
– 后處理器Post-processing模塊則是直接集成和應用開源后處理平臺Paraview，提供了針對求解結果的交互式可視化后處理能力。
OpenFOAM的優勢可提煉為以下幾點：
– 代碼開源，基于GPLv3協議，計算代碼完全對用戶透明，計算模型和計算過程完全可控；
– 所有代碼、模塊和功能，免費使用，不用像商業軟件那樣花費高價買斷或年租；
– 支持多核并行計算，且不限核數上限，無并行計算線程/核數許可限制；
– 對用戶友好的偏微分方程描述語法，接口靈活，可根據用戶需求、針對求解功能，進行任意功能定制和擴展；
– 支持主流的CFD網格格式和類型，可通過業界主流大型前處理軟件（ANSA或Hypermesh）進行前處理，生成可導入和識別的網格；
– 強大的開源后處理平臺（Paraview），具備場變量識別、云圖顯示、曲線繪制、截面顯示、測點讀數等功能。
– 由于代碼開源透明，可自由定制開發UI界面、求解器接口、前后處理流程自動化模板，形成針對企業CFD計算需求的前后處理和求解過程一體化、自動化的流程平臺。
我們能夠提供的技術服務：
– OpenFOAM軟件培訓：包含OpenFOAM基礎應用培訓、CFD理論算法培訓、OpenFOAM定制開發培訓、OpenFOAM項目應用培訓。
– OpenFOAM教程、手冊等素材的編寫和翻譯。
– OpenFOAM的工程咨詢項目：使用OpenFOAM，結合客戶的技術需求，完成CFD分析計算任務，包括CFD網格模型的生成、OpenFOAM計算設置、CFD計算結果后處理、分析計算報告編寫等。
– OpenFOAM定制開發，分為兩種類型：
1、求解器功能擴展和定制開發；
2、CFD分析流程模板定制、可視化前后處理平臺定制封裝。
分別針對客戶對OpenFOAM求解器的專業功能擴展需求，和針對客戶對CFD分析流程自動化模板化的需求，或針對客戶對CFD分析流程軟件的封裝定制需求。
OpenFOAM分析案例：
飛機空氣動力學分析速度云圖分布。
計算能力的提上使高保真CFD的應用成為可能。對車輛周圍噪聲仿真來說，合適的網格尺寸在1-2mm。對于車輛周圍的流體結構仿真來說，網格可以精確到5-10mm，最終模型可以包含8000萬單元或更多。此類問題商用軟件需要HPC license 進行求解，而Openfoam不涉及license問題，而硬件設備的性能提升對于今天而已輕而易舉。
汽車工程師采用OpenFOAM軟件可用于多個系統的開發， 包括溫度控制、造型空氣動力學， 以及發動機相關系統開發，比如進氣和排氣歧管設計及燃燒仿真。
Underhood
Aerodynamcis
Climate control
OpenFOAM定制開發案例：
基于Openfoam開發的一款專業的流體及結構仿真分析軟件，能夠在同一個軟件界面中進行網格劃分、流體仿真計算、結構強度仿真計算、流固耦合仿真計算及后處理等工作，具有快速、便捷、高效、精確等特點，能夠大幅提升仿真分析工作效率。軟件能夠廣泛的應用于各類產品的流動、換熱及結構強度仿真分析。
