Чему вы научитесь
- настраивать простые проекты OpenFOAM,
- строить блочные структурированные расчетные сетки и оценивать их качество,
- настраивать решатель для моделирования течения вязкой несжимаемой жидкости,
- выбирать правильные методы и алгоритмы для численного решения задачи,
- пользоваться программами для пост-обработки и визуализации результатов расчетов,
- проводить распределенные расчеты с помощью MPI.
О курсе
В рамках этого курса вы познакомитесь с основами численного моделирования в открытом программном комплексе OpenFOAM. Курс разработан в рамках проблемно-ориентированного подхода: вы будете знакомится с разными возможностями моделирования в OpenFOAM в ходе решения двух классических задач гидромеханики.
Вы начнете знакомство с базовыми возможностями OpenFOAM в рамках исследования течения жидкости в квадратной каверне. Работая с этой задачей, вы познакомитесь с архитектурой проекта OpenFOAM, научитесь настраивать его, визуализировать результаты. В рамках решения второй задачи - об обтекании круглого цилиндра потоком вязкой несжимаемой жидкости - вам нужно будет разработать модель в OpenFOAM «с нуля». В ходе создания модели вы познакомитесь с методами построения сложных структурированных блочных сеток, с критериями оценки их качества, на новом уровне изучите численные методы и алгоритмы решения задачи в рамках конечно-объемного подхода, научитесь правильно подбирать методы аппроксимации и расчетные схемы для решения задачи, познакомитесь с методом распараллеливания расчетов.
Целью данного курса является формирование базовых знаний и навыков по использованию OpenFOAM, необходимых для дальнейшей работы с более сложными инженерными моделями.
Курс подготовлен для вас cfd-education.ru.
Для кого этот курс
Начальные требования
Для успешного прохождения курса нужны базовые представления о гидродинамике и базовые знания о методах численного моделирования.
Наши преподаватели
Как проходит обучение
Курс разработан в рамках проблемно-ориентированного подхода: вы будете знакомится с разными возможностями моделирования в OpenFOAM в ходе решения двух классических задач гидромеханики.
Вы начнете знакомство с базовыми возможностями OpenFOAM в рамках исследования течения жидкости в квадратной каверне. Решения данной модельной задачи содержат важнейшие структурные элементы вязких течений, такие как сдвиговый поток, нарастающие на стенках пограничные слои, первичный, присоединенный и вторичные вихри. Разномасштабность и сложность этих структур с ростом числа Рейнольдса предъявляет все более высокие требования к качеству применяемых численных схем и размерности используемых сеток. Поэтому задача о стационарном циркуляционном течении в каверне является классическим объектом для тестирования новых методов решения уравнений Навье-Стокса и программных пакетов. Простейшая конфигурация для решения этой задачи (готовый проект) представлена разработчиками OpenFOAM. На базе этого примера вы познакомитесь с общей структурой проекта OpenFOAM, с базовыми методами построения расчетных сеток, с основными настройками решателей, а также программами и методами для пост-обработки и визуализации результатов расчетов.
Для решения второй задачи - об обтекании круглого цилиндра потоком вязкой несжимаемой жидкости - вам нужно будет разработать модель в OpenFOAM «с нуля». Гидродинамика около цилиндра сложнее, чем в каверне: помимо тонких пограничных слоев и присоединенных вихревых структур, образующихся около тела, за цилиндром формируется нестационарный вихревой след, который распространяется на большие расстояния от цилиндра. Это накладывает принципиально более строгие требования к структуре расчетных сеток, к точности и скорости работы вычислительных алгоритмов. В ходе создания модели вы познакомитесь с методами построения сложных структурированных блочных сеток, с критериями оценки их качества, на новом уровне изучите численные методы и алгоритмы решения задачи в рамках конечно-объемного подхода, научитесь правильно подбирать методы аппроксимации и расчетные схемы для решения задачи, познакомитесь с методом распараллеливания расчетов.