1.曳力在CFD-DEM流体动量方程中的源码处理 （以MFiX和OpenFOAM为例）
2.基于OpenFOAM求解器二次开发
3.数值波浪水池构建工具waves2FOAM的安装与使用
4.openFOAM安装教程
5.OpenFOAM中的数据结构-icoFoam为例未完成
曳力在CFD-DEM流体动量方程中的处理 （以MFiX和OpenFOAM为例）
曳力在CFD-DEM流体动量方程中的处理涉及多个方面。首先，学习右侧曳力Ug使用n+1时刻的源码值时采用半隐式方法，这种方法在动量方程中表现出良好的学习稳定性。然而，源码如果使用n时刻的学习股票公式源码网站Ug进行显式处理，整个曳力作为源项可能会对稳定性产生不利影响。源码
在MFiX文档中，学习所谓的源码显式耦合是指描述粒子曳力的方法。粒子在单个CFD时间步长内会经历多个时间步。学习这种显式耦合意味着曳力在单个CFD时间步长内不会被重新计算。源码
从我的学习理解来看，半隐式处理意味着在方程中的源码曳力项中，使用un+1的学习气体速度来隐式计算曳力，而不是源码显式地使用un。我相信这种数值处理已经在开源软件中实现了。
以下是在OpenFOAM和MFiX中的实现方式：
MFiX：请参阅文件中的方程
链接：mfix.netl.doe.gov/doc/m...
同时，您也可以查看源代码，其中曳力项被分为与气体速度相关的隐式部分（A_M）和与粒子速度相关的显式部分（B_M）。
1) 文件：solve_vel_star.f
2) 文件：gas_drag.f
3) 文件：drag_gs_des1.f
OpenFOAM：我没有找到DPMFoam实现的文档，但源代码表明它对曳力采用了半隐式处理，请参见突出显示的代码。Uc是气体速度，UCoeff()是曳力系数b，UTrans()是粒子对气体的曳力。因此，在SU函数的第行：
UTrans() - fvm:Sp(UCoeff(), U) + UCoeff()*U
可以简化为：
b(Up-Ug) - fvm:Sp(b,Ug) + bUg
简化后的表达式为：
bUp - fvm:Sp(b,Ug)
fvm::Sp使得源项隐式化，从而对对角线有贡献。
基于OpenFOAM求解器二次开发
OpenFOAM是开源计算流体动力学（CFD）软件包，提供模拟和建模工具以解决复杂流体流动问题。其强大的求解器库能模拟包括湍流、多相流、程序源码授权系统传热在内的多种现象。使用OpenFOAM求解器进行特定问题求解时，可能需要自定义算法以满足需求。以投影法为例，本文介绍如何自定义OpenFOAM求解器。
投影法求解原理适用于二维不可压缩N-S方程。在每一步时间推进中，通过三个子步解出压力，最终推导出速度。首先确定时间离散格式，选择显式欧拉格式，从而得到离散方程。然后，引入速度中间量分解方程组，求解速度中间量和压力项。
要创建自定义OpenFOAM求解器，首先从现有求解器复制，如将icoFoam求解器复制至新目录，避免覆盖系统求解器。修改求解器代码目录，通常存于user目录下。接着，修改求解器源代码文件，如icoFoam.C，以实现投影法公式。同时调整createFields.H文件，确保变量规范。
完成自定义求解器后，使用wmake命令编译。随后，对算例进行调试，网易云直播源码包括网格绘制、边界条件设定和迭代设置。以elbow算例为例，通过自定义求解器myicoFoam进行运算，获得速度、压力场结果。
总结，本文详细阐述了如何基于投影法自定义OpenFOAM求解器，并通过elbow算例验证方法的有效性。希望本文能为读者提供基础指导，实际应用时需根据具体情况调整参数。
数值波浪水池构建工具waves2FOAM的安装与使用
数值波浪水池构建工具waves2FOAM是基于OpenFOAM二次开发的波浪模拟拓展工具箱。它由丹麦科技大学Niels Gjol Jacobsen于年9月开源，目前在船舶与海洋工程、港口海岸及近海工程等领域广泛应用。
waves2FOAM采用速度入口式造波方法，具有松弛区消波功能。预设了规则波、不规则波、孤立波等造波类型，并可在水槽两端设置消波区以消除尾端波浪和结构物二次反射波浪。该工具箱造波和消波效果稳定，计算效率高，受到了众多学者的青睐。
本文将分享waves2FOAM的安装与使用方法。首先，阅读waves2FOAM手册中的安装指南，尤其是manualwaves2Foam.pdf文件，了解基本安装流程和依赖环境。安装过程中，新手常遇的开源城市门户源码小问题有版本兼容性、依赖下载等，可参考手册解决。
对于支持版本，手册明确列出支持的OpenFOAM版本。对于OpenFOAM-v版本，waves2FOAM已支持，但在安装时注意版本差异，确保源代码兼容性。在尝试安装时，如遇到未声明变量（如scAlpha）的错误，参考手册中的代码片段进行修改，如在alphaEqn.H中添加相应的声明。
安装前需确保所有相关依赖已下载并编译完成，特别是OceanWave3D-Fortran的安装方法需自行查阅。对于OceanWave3D的编译问题，可参考手册中的操作，手动解决下载和编译步骤。
环境变量设置是安装的关键环节，确保按照手册要求在$FOAM_RUN/../applications/utilities路径下安装waves2FOAM。在bin\bashrc.org中定义所有waves2FOAM的环境变量，完成环境变量配置后，可通过source .bashrc自动加载设置。
在编译安装过程中，遇到的问题包括环境变量错误、缺少include文件等。为避免这些问题，建议使用绝对路径进行编译，或在.bashrc中添加相关设置。此外，确保在编译前运行`source bin\bashrc`，以正确加载waves2FOAM环境变量。千库网源码
在验证安装无误后，可尝试运行默认算例，通过Allrun命令执行waves2FOAM算例。若算例换到其他位置后无法运行Allrun，需检查代码注释部分，确保路径正确无误。
在理解waveDyMFoam修改方法后，可将修改流程应用到overWaveDyMFoam solver中。关键在于理解造波边界条件与动网格求解器的独立性，确保相关依赖和include文件正确，建议基于overInterDyMFoam进行修改。
通过以上步骤，可正确安装并使用waves2FOAM工具，实现波浪模拟。在使用过程中，注意根据实际需求调整配置和参数，以获得更精确的模拟结果。
openFOAM安装教程
OpenFOAM初学者可能会觉得安装过程是最大挑战，特别是对Linux不熟悉的新手。好消息是，最新版本如4.0提供了简单安装方式，以下步骤以Ubuntu .及以上为例：
第一步：添加openfoam apt源
第二步：更新apt源
第三步：在线安装
只需这三条指令即可轻松完成安装！如有疑问，请在下方留言。
但对于对源码有追求的用户，这显然过于简单，不够刺激。接下来，我将详细介绍源码安装方式，只需几个关键配置文件即可搞定。
首先，需要编辑系统配置文件（~/.bashrc），添加如下代码：
FOAM_INST_DIR：OpenFOAM解压的位置，即安装位置。
接着，打开OpenFOAM的环境变量文件（OpenFOAM-2.4.0/etc/bashrc），了解并认识几个关键配置，无需修改。
接下来，需要配置的文件是（OpenFOAM-2.4.0/etc/bashrc），主要涉及编译采用系统自带或ThirdParty依赖的代码、使用哪个编译器、以及使用的MPI类型等。
最后，通过三条命令在Ubuntu下安装OpenFOAM的依赖包。安装完成后，进行漫长的编译过程，大概需要三四个小时，期间请适当休息。
编译后的可执行文件存放在OpenFOAM-2.4.0/applications 和 ThirdParty-2.4.0/platforms 下。
完成编译后，创建测试目录，拷贝测试目录并执行网格划分、求解和显示。
至此，OpenFOAM的安装和配置流程已经介绍完毕，感谢您的耐心阅读。
OpenFOAM中的数据结构-icoFoam为例未完成
撰写博客并整理思路确实能提高工作效率。我本想利用暑假进行一项关于 OpenFOAM 数据结构的深入研究，然而日程安排总是让我疲于应对各种事务，仿佛永远在追赶时间的脚步。近期，因大雪封校和周五晚上的闲暇时光，我终于有了时间来解决这个问题。
我撰写这篇博客的目的，是希望从数据结构的角度，详细解析 OpenFOAM 如何对一个案例进行运算。我将从一个最简单的例子出发（1*2*3的网格），通过数字来演示 OpenFOAM 的运算过程。本文将分为两部分，首先分析不带湍流模型的 `icoFoam` 例子，之后有空时再探讨带湍流模型的 `pisoFoam`。
在深入代码之前，了解其数学表达式至关重要。关于 `icoFoam` 的数学模型，我主要参考了李东岳博士的论文。`icoFoam` 是一个基于 NS 方程（无湍流项）的简单例子，适用于分析流体动力学基本原理。
NS 方程描述了动量方程，我们假设忽略压力梯度项，以便进行动量预测。OpenFOAM 使用有限体积法（FVM）对每个项进行体积积分离散化，最终形成如下方程：
Vp * dU/dt = Ff - SS * ν * ∇U
其中，Vp 表示网格单元体积，Ff 为通量，SS 是网格单元面矢量，ν 是动力粘度，U 是速度向量，下标 n 表示当前时间步（已知），r 表示预测时间步（待求）。N 和 P 分别代表相邻网格单元和当前网格单元。
接着，我们将忽略了的压力梯度项加入方程中，得到：
Vp * dU/dt = Ff - SS * (p/rho) - SS * ν * ∇U
这里的 p/rho 表示单位压力，是 OpenFOAM 中定义的压力。
这实际上是一个线性方程，方程在某一时间 n 上，除了 U^r 未知，其他变量都是已知的，因此可以看作是求解线性方程组（ax=b）的问题。
接下来是压力泊松方程，我们需要根据 U^r 预测出下一时刻的压力 p^r，以完成循环并满足物理约束。
循环内，我们通过不断修正 U^r 和 p^r，加入动量方程和连续性方程的物理约束，最终得到满足这些约束的 U^r 和 p^r，再带入下一个时间步进行计算。
在 `pisoFoam` 中，循环的过程是如何更新速度和压力的呢？
将动量方程代入连续性方程，可以得到浓缩的 2 合 1 方程式，即压力泊松方程。其中，HbyA 是基于省略了压力项的动量方程计算出的速度预测值，用于更新变量。
通过 piso 循环，最终目的是在每个循环中得到满足 2 合 1 方程式的预测结果，这样得到的预测结果在物理上是合理的。
整个流程包括：
1. 获取第一个压力预测值，通过将动量方程带入压力泊松方程而求得。
2. 根据第一个压力预测值修正速度。
3. 循环重复直到收敛。
在理解了数学模型之后，接下来是观察代码，看看 OpenFOAM 是如何实现这些概念的。在图中，我总结了对 `icoFoam` 代码的理解，提供了一个清晰的视图。跑一个 1*2*3 网格的 case，如自带的 `cavity` case。
首先调整 `blockMeshDict` 为 1*2*3 的网格。
运行代码，观察网格形状。
从 0 到第一个时间步，再到从第一个到第二个时间步。
1. 从 0 到第一个时间步。
这段代码的主要目的是将动量方程放入求解器中，通过 `solve` 命令计算出预测速度 U^r。
疑问在于，`solve(UEqn == -fvc::grad(p));` 之后速度变量 U 直接更新，这在 C++ 中是合法的吗？U 不是 UEqn 的子变量，这行代码没有赋值给 U，怎么就能更新 U？
经过验证，在 `solve` 语句前后输出 U 的结果确实不同，说明 `solve` 确实修改了外部变量 U。
这种操作可能涉及指针（pointer）或引用（reference）的使用，以提高代码效率。在 C 语言中，这样的操作是常见的，但在不了解内存管理的情况下可能会引发问题。
通过复制一个引用实例，观察了 `icoFoam.C` 中的传递方式。从 `UEqn` 到 `solve` 函数的参数传递，可能是通过某种间接引用实现的。
在 `fvMatrix` 中，包含 A 和部分 b（如 `fvm::ddt(U)`）的结构。`fvMatrix` 分为两部分，一部分用于 A，另一部分用于 b。
观察到 `fvMatrix` 中确实包含引用变量 psi_，这是 U 的引用位置。`solve` 函数通过创建引用 psi 来更新 U 的值。
总结了 `fvMatrix` 的结构，确认了 `solve` 函数在更新 U 值时使用了引用或指针。
在了解了如何在矩阵 A 和 b 中进行操作后，我们接下来需要验证矩阵是如何变化的。
修改源代码，输出 `solve` 公式中的变量，进行比较。
对于输出的矩阵和源代码进行了详细的对比分析，确认了矩阵 A 和 b 的结构与预期一致。
最后，分析了整个 piso 循环过程，从预测速度到修正压力，再到最终得到满足物理约束的 U^r 和 p^r，整个流程在代码中得到了清晰的体现。
