openfoam5 二次开发--源项source

科技前沿 • 2025-04-07 20:25 • 阅读 54

大家好，我是讯享网，很高兴认识大家。

openfoam5 二次开发–源项source

第一次在csdn里写blog，不正确或者不详细的地方欢迎大家指正。

本文是一个简单的二次开发，一个标量场T的source，source的值等于选定的网格区域cellZone的T平均值。

1. Tsource的构造

编写header文件Tsource.H，首先包含以下头文件：

#include "autoPtr.H" #include "topoSetSource.H" #include "cellSet.H" #include "fvMesh.H" #include "volFields.H" #include "cellSetOption.H"

讯享网

然后定义数据成员Tave_：

讯享网class Tsource : public cellSetOption { 
    protected: // T的平均值 scalar Tave_;

然后是Tsource的构造，内容可参考OpenFOAM/src/fvOptions/source/derived/meanVelocity中的构造方式。

再然后是成员函数，包括在每个时间步中计算T的平均值的correct函数、添加source到eqn中的addSup函数、以及读取控制参数的read函数。

// Member Functions //- 矫正Tave_值 virtual void correct(volScalarField& T); //- 将显式源项加入到不可压eqn中 virtual void addSup ( fvMatrix<scalar>& eqn, const label fieldi ); ... // IO //- Read source dictionary virtual bool read(const dictionary& dict);

2. addSup和correct的实现

在Tsource.C文件中，correct函数可以这样实现：

讯享网void Foam::fv::Tsource::correct(volScalarField& T) { 
    Tave_ = 0.0; // 计算网格区域中的T平均值（先求和再除以体积V） forAll(cells_, i) { 
    label celli = cells_[i]; Tave_ += T[celli]; } Tave_ /= V_; }

addSup函数如此实现：

void Foam::fv::Tsource::addSup (fvMatrix<scalar>& eqn, const label fieldi) { 
    // 显式源项Su volScalarField::Internal Su ( // 构造并初始化 IOobject ( name_ + fieldNames_[fieldi] + "Sup", mesh_.time().timeName(), mesh_, IOobject::NO_READ, IOobject::NO_WRITE ), mesh_, dimensionedScalar("zero", eqn.dimensions()/dimVolume, Zero) ); // 网格区域内的源项Su值等于Tave_ UIndirectList<scalar>(Su, cells_) = Tave_; // 方程中加入显式源项Su eqn += Su; }

其余部分均可参考meanVelocity的实现。

讯享网

3. 编译

接下来，编译Tsource.C和TsourceIO.C：

首先，进入src/fvOption文件夹，执行wclean；再在src/fvOptions/Make/files文件中加入：

讯享网$(derivedSources)/Tsource/Tsource.C $(derivedSources)/Tsource/TsourceIO.C

（TsourceIO.C参照meanVelocityForceIO.C）
保存之后，重新编译fvOptions即可。

4. 运行

在运行时，选择算例tutorials/basic/scalarTransportFoam/pitzDaily，
给定fvOptions文件：

// fvOptions: T { 
    // 给出源项的类型 type Tsource; // 选择添加的区域类型 selectionMode all; // 加入到温度场 fields (T); }

是作为温度源项T添加的。

保存运行scalarTransportFoam即可。

不过有一点要注意一下，刚才的Tsource.H中并没有定义constrain函数，所以要把scalarTransportFoam.C文件中的

讯享网fvOptions.constrain(TEqn);

注释掉，再重新编译scalarTransportFoam，然后运行。

亲测可用：
在这里插入图片描述