OpenFOAM

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OpenFOAM
Entwickler The OpenFOAM Foundation
Aktuelle Version 2.3.0
(17. Februar 2014)
Betriebssystem Linux
Programmier­sprache C++
Kategorie CFD-Programm
Lizenz GPL 2 (Freie Software)
Deutschsprachig nein
www.openfoam.com

OpenFOAM (Open Source Field Operation and Manipulation) ist ein in C++ geschriebenes, numerisches, freies Simulationssoftwarepaket für kontinuumsmechanische Probleme. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Lösen von Strömungsproblemen.

Es existieren u.a. folgende Standardlöser für verschiedene physikalische Problemstellungen:


Weitere Löser können in der OpenFOAM-eigenen Syntax hinzugefügt werden. Die Turbulenz kann mittels RANS, Grobstruktur-Simulation oder direkter numerischer Simulation abgebildet werden. Um Systeme von partiellen Differentialgleichungen lösen zu können, sind in OpenFOAM folgende Diskretisierungsschemen als C++ Programmbibliothek implementiert:

Das Vorbereiten einer Simulation (Preprocessing) erfolgt in aktuellen OpenFOAM-Versionen mit Hilfe beigelegter Tools auf der Kommandozeile ohne GUI. Es ist aber auch möglich, externe Programme zu benutzen und die erzeugten Netze anschließend in OpenFOAM zu importieren. Das Einstellen der Simulationsparameter erfolgt auch hier über die Kommandozeile.

Die graphische Aufbereitung der Simulationsergebnisse (Postprocessing) geschieht standardmäßig mit Hilfe von ParaView oder OpenDX. Alternativ können die Ergebnisse in Formate einiger weit verbreiteter, kommerzieller Visualisierungsprogramme wie etwa Tecplot360 oder Fieldview exportiert werden.

OpenFOAM wird in zunehmendem Maße an Universitäten in Lehrveranstaltungen verwendet.[2][3][4][5]

Am 15. August 2011 wurde die Übernahme der Entwicklerfirma OpenCFD Ltd. durch SGI bekanntgegeben [6]. Zugleicherzeit wurde in Delaware, USA das aktienlose Unternehmen bzw. eine Nonprofit Organisation mit dem Namen OpenFOAM Foundation [7] gegründet, mit den Direktoren wurden Mark Barrenechea (CEO, SGI) und Henry Weller (Begründer von OpenFOAM), und dem Auftrag die gegenwärtige und zukünftigen Versionen von OpenFOAM unter der GPL zu verbreiten. Etwas mehr als ein Jahr später, am 12.September 2012, wurde bekannt, dass die ESI Group die Firma OpenCFD Ltd., die OpenFOAM Foundation sowie sämtliche Markenrechte übernimmt[8].

Abgeleitete Programme und Projekte[Bearbeiten]

  • Das Extend-Project mit seiner von der Entwicklergemeinde [9] entwickelten Version OpenFOAM-1.6-ext, welches auf der Version OpenFOAM-1.6 basiert und zusätzliche Funktionen wie Radial Basis Function[10], General Grid Interface (GGI) [11], Finite-Flächen-Methode (Finite Area Method (FAM)) oder Block Coupled Matrix Solver enthält. Die Entwicklergemeinde um das Extend-Project veranstaltet auch den seit 2006 jährlich stattfindenden Openfoam Workshop [12].
  • FreeFOAM[13] bietet keine zusätzliche Funktionalität gegenüber OpenFOAM, versucht aber die Portabiltät auf andere Betriebssysteme zu erleichtern indem es CMake statt des OpenFOAM-eigenen wmake (Weller make) verwendet. Die FreeFOAM Umstellung auf CMake wurde von einem Entwickler des Extend-Projects verwendet um eine native Portierung auf Microsoft Windows zu bewerkstelligen[14].

Weblinks[Bearbeiten]

Quellen[Bearbeiten]

  1. About OpenFOAM. Abgerufen am 14. Dezember 2010 (englisch).
  2. Ingenieur-Tool IV: Computational Fluid Dynamics (CFD) mit OpenFOAM. ETH Zurich - Institut für Fluiddynamik, abgerufen am 14. Dezember 2010.
  3. Computational Fluid Dynamics with OpenFOAM® - An Introduction with Tutorials for Chemical and Process Engineers. Technische Universität München - Lehrstuhl I für Technische Chemie, abgerufen am 14. Dezember 2010.
  4. Computational Thermo-Fluid Dynamics with Opensource means. Technische Universität München - Lehrstuhl für Thermodynamik, abgerufen am 14. Dezember 2010.
  5. Modellbildung und Simulation von Strömungsvorgängen (2). Universität Stuttgart - Institut für Mechanische Verfahrenstechnik, abgerufen am 14. Dezember 2010.
  6. SGI Acquires OpenCFD Ltd., the Leader In Open Source Computational Fluid Dynamics (CFD) Software. SGI, abgerufen am 16. August 2011.
  7. The OpenFOAM Foundation: The OpenFOAM® Foundation. Abgerufen am 14. März 2012.
  8. ESI Group: Acquisition of OpenCFD Ltd., The leader in Open Source software in Computional Fluid Dynamics. Abgerufen am 12. September 2012.
  9. Extend-Project - The Team. The Extend-Project Team Members, abgerufen am 23. März 2012.
  10. Radial Basis Function (OpenFOAM: Year in Review – p. 7);New Features in Upcoming Release:Block matrix implementation with parallelisation support (p. 20);Native Windows Version of OpenFOAM (p. 21). Abgerufen am 23. März 2012 (PDF; 1,6 MB).
  11. General Grid Interface (OpenFOAM: A Year in Review – p. 7/16) ; Block Matrix Implementation (p. 9/16). Abgerufen am 23. März 2012 (PDF; 1,4 MB).
  12. 7th OpenFOAM® Workshop. The OpenFOAM® Workshop Committee, abgerufen am 23. März 2012.
  13. FreeFOAM Home Page
  14. A Year in the Life of OpenFOAM; OpenFOAM on Microsoft Windows (p. 4). Abgerufen am 23. März 2012 (PDF; 2,2 MB).