[转载]如何使得OpenFOAM的solver自动调节时间步长

su_junwei

OpenFOAM很多求解器时间步长都是恒定的，这使得我们在CFD计算的时候不得不一个一个的试。求解器时间步长的自动调整会节省我们很多时间。下面以icoFoam为例谈谈如何动态设定时间步长。其实OpenFOAM已经为我们定制了自动调节时间步长的功能，如果要使用这个功能，需要以下几个头文件。

//读入动态设定步长相关参数
#   include"readTimeControls.H"

//计算CourantNo
#   include "CourantNo.H"

//初始化设定时间步长
#   include"setInitialDeltaT.H"

//根据CourantNo重新设定时间步长
#      include "setDeltaT.H"

要让程序自动调节时间步长，主要分4个步骤，下面在icoFoam中实例

#include "fvCFD.H"

// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * //

int main(int argc, char *argv[])
{

#   include "setRootCase.H"

#   include "createTime.H"
#   include "createMesh.H"
#   include"createFields.H"
#   include"initContinuityErrs.H"

//步骤1：将前3个头文件加到这里。

//读入动态设定步长相关参数
#  include "readTimeControls.H"

//计算CourantNo
#  include "CourantNo.H"

//初始化设定时间步长
#  include "setInitialDeltaT.H"


// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * //

   Info<< "\nStarting time loop\n"<< endl;
//步骤2将for循环改成while循环

//    for (runTime++;!runTime.end(); runTime++)

   while(runTime.run())
    {
       Info<< "Time = "<< runTime.timeName()<< nl<< endl;

#      include "readPISOControls.H"
#      include "CourantNo.H"

//步骤3：将重新设定步长的头文件写到这
#      include "setDeltaT.H"



       fvVectorMatrix UEqn
       (
           fvm::ddt(U)
         + fvm::div(phi, U)
         - fvm::laplacian(nu, U)
       );

       solve(UEqn == -fvc::grad(p));

       // --- PISO loop

       for (int corr=0; corr<nCorr; corr++)
       {
           volScalarField rUA = 1.0/UEqn.A();

           U = rUA*UEqn.H();
           phi = (fvc::interpolate(U) & mesh.Sf())
               + fvc::ddtPhiCorr(rUA, U, phi);

           adjustPhi(phi, U, p);

           for (int nonOrth=0; nonOrth<=nNonOrthCorr;nonOrth++)
           {
               fvScalarMatrix pEqn
               (
                   fvm::laplacian(rUA, p) == fvc::div(phi)
               );

               pEqn.setReference(pRefCell, pRefValue);
               pEqn.solve();

               if (nonOrth == nNonOrthCorr)
               {
                   phi -= pEqn.flux();
               }
           }

#          include "continuityErrs.H"

           U -= rUA*fvc::grad(p);
           U.correctBoundaryConditions();
       }

       runTime.write();

       Info<< "ExecutionTime = "<< runTime.elapsedCpuTime()<< " s"
           << "  ClockTime = "<< runTime.elapsedClockTime()<< " s"
           << nl<< endl;
    }

   Info<< "End\n"<< endl;

   return(0);
}
//步骤4：进入控制台重新编译程序
打开控制台，进入/applications/solvers/incompressible/icoFoam/
wmake

如何使用自动调节步长功能呢？

打开case文件夹下system/controDict
FoamFile
{
   version    2.0;
   format     ascii;
   class      dictionary;
   object     controlDict;
}
// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ** * * * * //

application icoFoam;

startFrom      startTime;

startTime      0;

stopAt         endTime;

endTime        2;

deltaT         0.1;

writeControl   runTime;

writeInterval   0.1;

purgeWrite     0;

writeFormat    ascii;

writePrecision  6;

writeCompression uncompressed;

timeFormat     general;

timePrecision   6;

runTimeModifiable yes;

//加入下面的就行了

adjustTimeStep yes;   //想变成静态步长，no即可

maxCo          0.5;  //如果Co 数大于 0.5则减小步长

maxDeltaT     1;   //最大时间步长

运行程序测试一下。

如何让程序自动调节步长的介绍已经完毕，是不是很简单？

转自OpenFOAM研究：http://blog.sina.com.cn/openfoamresearch

OpenFOAM

呵呵 用上了。。。补充一条：
在while 循环里需要记得加上
runtime++;

呵呵否算了半天都反复存到初始条件里去了。 那样就惨了。中间结果一个也没有不说。初始条件也挂了

[ 本帖最后由 OpenFOAM 于 2009-6-30 11:23 编辑 ]

lhx

针对步骤3：OpenFOAM-1.7.1里许多*Foam.c中时间循环为 ：
while (runTime.loop())，
循环中是否不需要加 runtime++了？

下面两段代码是否相等？
while (runTime.run())
                 {
                     runTime++;
                     solve;
                    runTime.write();
                 }

while (runTime.loop())
                 {
                    solve;
                    runTime.write();
                 }

shangyqing

楼主你好，我是OpenFoam初学者。我按上面的步骤，把solvers/compressible/rhoPimpleFoam 的主程序该写了一下，然后wmake时出现下面的问题：
/opt/openfoam211/src/finiteVolume/lnInclude/CourantNo.H:39: error: ‘phi’ was not declared in this scope
请问这个怎么弄？