OpenFOAM 2.2.0: fvOptions----运行时可选的物理操作

（本文翻译自：https://openfoam.org/release/2-2-0/fv-options/）

OpenFOAM中引入了一个新的框架fvOptions，允许用户选择任何可以表示为控制方程的源项或约束的物理参数，例如多孔介质、磁流变液和体力等。这个新的框架增强并取代了版本2.1中以前运行时可选择的源项代码。

当前功能

可用的fvOptions源项包括：

new codedSource //运行时编译的源项
new semiImplicitSource//由线性系数和显性贡献 描述
updated actuationDiskSource//一种动量盘，如：模拟风机涡轮机
new explicitPorositySource//模拟多孔介质区域（显示）
new MRFSource//用于多参考系（MRF）建模
updated pressureGradientExplicitSource//基于平均流速的通用压力梯度源项
new rotorDiskSource//详细的转子叶片动量源，包括叶片几何形状的影响
new interRegionExplicitPorositySource//显式热源动量源的变体，适用于多区域情况，例如：模拟由冷却空气流引起的换热器堵塞的影响
new interRegionHeatTransferModel//多孔区域情况下，运行时可选择传热系数的能量源项的模型，例如：热交换器模型

可选择的约束：

updated explicitSetValue// 值约束，例如：用于点燃可燃混合物,
new fixedTemperatureConstraint//将温度固定到给定值，可以是统一值，也可以是空间变化场；
new temperatureLimitsConstraint//将温度限制在下限和上限之间，例如：稳定的热情况下启动阶段

下图显示了OpenFOAM新版本中包含的热交换器示例，其中热交换器被建模为多孔区域:

示例

• 热交换机 – interRegionExplicitPorositySource, interRegionHeatTransferModel 和 MRFSource的示例
  $FOAM_TUTORIALS/heatTransfer/chtMultiRegionSimpleFoam/heatExchanger

• 过滤器（ Filter） – semiImplicitSource 和explicitPorositySource 的示例
  $FOAM_TUTORIALS/lagrangian/reactingParcelFoam/filter

• 斜管（Angled Duct） – explicitPorositySource 的示例
  $FOAM_TUTORIALS/compressible/rhoPimpleFoam/ras/angledDuct 2D

• 搅拌容器（Mixer Vessel） – MRFSource的示例
  $FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/mixerVessel2D

• 煤化学（Coal Chemistry ）– fixedTemperatureConstraint 的示例
  $FOAM_TUTORIALS/lagrangian/coalChemistryFoam/simplifiedSiwek

fvOptions的使用

fvOptions在案例system目录中的fvOptions文件中进行了描述。使用孔隙度模型的示例语法如下所示。

porosity1
{
    type          explicitPorositySource;
    active        yes;
    selectionMode cellZone;
    cellZone      porosity;

    explicitPorositySourceCoeffs
    {
        type DarcyForchheimer;

        DarcyForchheimerCoeffs
        {
              d    d [0 -2 0 0 0 0 0] (5e7 -1000 -1000);
              f    f [0 -1 0 0 0 0 0] (0 0 0);

              coordinateSystem
              {
                  e1    (0.70710678 0.70710678 0);
                  e2    (0 0 1);
              }
        }
    }
}

MRF1
{
    type          MRFSource;
    active        true;
    selectionMode cellZone;
    cellZone      rotor;

    MRFSourceCoeffs
    {
        origin    (0 0 0);
        axis      (0 0 1);
        omega     constant 104.72;
    }
}

求解器合并

版本2.1中包含fvOptions的许多解算器（如多孔介质和MRF，例如rhoPorousMRFPimpleFoam）被弃用，取而代之的是更通用的解算器，例如可以与多孔介质一起运行的rhoPimpleFoam，以及fvOptions中适当设置的MRF。