openfoam v8 波浪算例学习日记： 3.手动运行算例
openfoam8 wave算例学习记录
手动运行算例
网格处理
Allrun里第一步为blockMesh划分网格。
此命令读取system/blockMeshDict字典文件。以下为该字典文件内容(已去掉文件头)：
$ cat system/blockMeshDict
...
convertToMeters 1; //顾名思义，直译为转换成米，1表示以下数字的单位为米
vertices //顶点
(
(0 -300 -10) //以下八个点坐标可以想象出其为长方体
(1200 -300 -10)
(1200 300 -10)
(0 300 -10)
(0 -300 10)
(1200 -300 10)
(1200 300 10)
(0 300 10)
);
blocks
(
hex (0 1 2 3 4 5 6 7) (67 40 1) simpleGrading (1 1 1) //网格数量，x方向67个，y方向40个，z方向1个网格
);
edges
(
);
defaultPatch
{
name frontAndBack;
type empty; //这个类型一看到，就说明本算例为2维
}
boundary //其他四个面的定义
(
left
{
type patch;
faces
(
(0 4 7 3)
);
}
right
{
type patch;
faces
(
(2 6 5 1)
);
}
bottom
{
type wall;
faces
(
(0 1 5 4)
);
}
top
{
type patch;
faces
(
(2 3 7 6)
);
}
);
mergePatchPairs
(
);
// ************************************************************************* //
blockMeshDict内容较简单，此时终端中运行blockMesh命令。
$ blockMesh
...
Create time
Creating block mesh from
"system/blockMeshDict" //读取的字典文件
Creating block edges
No non-planar block faces defined
Creating topology blocks
Creating topology patches
Creating block mesh topology
--> FOAM Warning :
From function Foam::polyMesh::polyMesh(const Foam::IOobject&, Foam::pointField&&, const cellShapeList&, const faceListList&, const wordList&, const Foam::PtrList&, const Foam::word&, const Foam::word&, bool)
in file meshes/polyMesh/polyMeshFromShapeMesh.C at line 873
Found 2 undefined faces in mesh; adding to default patch. //此default patch字典里也定义了。
Check topology
Basic statistics
Number of internal faces : 0
Number of boundary faces : 6
Number of defined boundary faces : 6
Number of undefined boundary faces : 0
Checking patch -> block consistency
Creating block offsets
Creating merge list .
Creating polyMesh from blockMesh
Creating patches
Creating cells
Creating points with scale 1
Block 0 cell size : //网格大小信息
i : 17.9104 .. 17.9104
j : 15
k : 20
Writing polyMesh
----------------
Mesh Information
----------------
boundingBox: (0 -300 -10) (1200 300 10)
nPoints: 5576
nCells: 2680 //网格数
nFaces: 10827
nInternalFaces: 5253
----------------
Patches
----------------
patch 0 (start: 5253 size: 40) name: left
patch 1 (start: 5293 size: 40) name: right
patch 2 (start: 5333 size: 67) name: bottom
patch 3 (start: 5400 size: 67) name: top
patch 4 (start: 5467 size: 5360) name: frontAndBack
End
运行结束后，继续运行paraFoam查看模型。
Allrun里第二步为extrudeMesh。
这条命令几乎没用过，根据名称大致为扩展（延伸、拉长）网格。记得system文件夹中有extrudeMeshDict文件，此命令读取该文件。以下为该字典文件
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object extrudeMeshDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
constructFrom mesh;
sourceCase ".";
sourcePatches (right); //猜测以right边界面为源
flipNormals false;
nLayers 25; // xx层网格
expansionRatio 1.09; //直译：膨胀率。如何计算呢，是最后一层网格是第一层的1.09倍还是1.09^25倍呢。
extrudeModel linearNormal;
linearNormalCoeffs
{
thickness 1500;
}
mergeFaces false;
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
由于该命令几乎没用过，里面各项意义不太理解。大致能猜测是以right边界面为起点，向其法向延伸1500，添加25个网格。接下来在终端中运行此命令。
$ extrudeMesh
...
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
Create time
Create mesh for time = 0
Selecting extrudeModel linearNormal
Extruding from mesh using model linearNormal
Collapsing edges < 0.0001 of bounding box
Extruding patches 1(right) on mesh "/home/yuno/OpenFOAM/yuno-8/run/tutorials/multiphase/interFoam/laminar/wave"
Create mesh for time = 0
Adding overall 0 processor patches.
Testing:"/home/yuno/OpenFOAM/yuno-8/run/tutorials/multiphase/interFoam/laminar/wave/system/fvSchemes"
Mesh bounding box : (0 -300 -10) (2700 300 10)
with span : (2700 600 20)
Merge distance : 0.002
Collapsing edges < 0.002 ...
Uncollapsed edges = 0 / 18797
Number of points : 7626
Not visited : 0
Not collapsed : 7626
Collapsed : 0
Collapsing 0 cells
Writing mesh to "constant/region0"
Writing added cells to cellSet addedCells
End
paraFoam中查看
可以看到如猜测般从right边界延正法向延伸了1500，并添加了25层网格。最后一层大约140=17.9104(见blockMesh输出网格大小)*1.09^25。可见膨胀率是层层叠加的。
第三步 网格加密
Allrun里一共加密了6次，其中前两次为x方向，后四次为y方向。接下来一次一次来运行。
topoSet与refineMesh组合为加密网格常用命令。topoSet选取加密区域，refineMesh进行网格加密（选定方向网格小一半）。
接下来先查看topoSetDict1
$ cat system/topoSetDict1
...
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object topoSetDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
actions
(
{
name box; //域名称，可自定义名称
type cellSet; // 直译：单元集和
action new; //新生成一个cellSet
source boxToCell; //通过boxToCell的方式选定区域
sourceInfo
{
box (-1e6 -40 -1e6) (1300 40 1e6); //矩形体的长对角点
}
}
);
// ************************************************************************* //
在终端中运行topoSet -dict system/topoSetDict1。-dict指定该命令读取的字典文件，默认为(comandName)Dict 。
$ topoSet -dict system/topoSetDict1
...
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
Create time
Create polyMesh for time = 0
Reading topoSetDict
Time = 0
mesh not changed.
Created cellSet box
Applying source boxToCell
Adding cells with center within boxes 1((-1e+06 -40 -1e+06) (1300 40 1e+06))
cellSet box now size 432
End
此步无法在paraview中观察到，此命令会在constant/polyMesh/sets中生成一个域名称的文件，此处为box。文件中为432个网格（的编号）。
其中adddedCells是上一步extrudeMesh生成的文件。
接下来查看refineMesh读取的refineMeshDictX文件。
$ cat system/refineMeshDictX
...
FoamFile
{
version 2.0;
format ascii;
class dictionary;
location "system";
object refineMeshDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //
set box; //上一步topoSet中定义的域名称
coordinateSystem global;
globalCoeffs
{
tan1 (1 0 0); //X方向
tan2 (0 1 0); //Y方向
}
directions
(
tan1 //此处选择了X方向，可以选择多个方向
);
useHexTopology true;
geometricCut false;
writeMesh false;
// ************************************************************************* //
继续在终端运行 refineMesh -dict system/refineMeshDictX -overwrite。其中选项-overwrite是将加密后的网格写入初始时刻，读者们可以试试不加此选项以了解其文件的输出。
现在可以在paraFoam中查看网格了。
该命令在topoSet中选定的区域在选定的方向对半分网格。
refineMeshDictY与refineMeshDictX的区别只在 directions里。
接下来的五组网格加密做完之后，网格如图所示。
到此，网格划分的操作就结束了。接下来为设定初始场。