使用OpenFOAM软件进行流体力学仿真计算

背景信息

OpenFOAM（Open Source Field Operation and Manipulation）是对连续介质力学问题进行数值计算的软件。可进行数据预处理、后处理和自定义求解器，常用于计算流体力学领域。更多信息，请参见OpenFOAM官网。

本文利用OpenFOAM中的simpleFoam求解器计算摩托车外流场，算例路径为$FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/motorBike/。

准备工作

1. 创建E-HPC集群。具体操作，请参见使用向导创建集群。

   配置集群时，软硬件参数配置如下：

   参数	说明
   硬件参数	部署方式为标准，包含2个管控节点，1个计算节点和1个登录节点，均采用ecs.c7.large实例规格，配置为2 vCPU，4 GiB内存，Ice Lake处理器，2.7 GHz。
   软件参数	镜像选择CentOS 7.6公共镜像，调度器选择pbs。

2. 创建集群用户。具体操作，请参见创建用户。

   集群用户用于登录集群，进行编译软件、提交作业等操作。本文创建的用户示例如下：

   • 用户名：foamtest

   • 用户组：sudo权限组

3. 安装OpenFOAM软件。具体操作，请参见安装软件。

   需安装的软件如下：

   • openfoam-openmpi，版本为5.0。

   • openmpi，版本为1.10.7。

步骤一：连接集群

选择以下一种方式连接集群。本文使用的用户名为foamtest，连接集群后会默认登录到/home/foamtest。

• 通过客户端

  该方式仅支持使用PBS调度器的集群。操作前，请确保您已下载安装E-HPC客户端，且已配置客户端所需环境。具体操作，请参见配置客户端所需环境。

  1. 打开并登录E-HPC客户端。

  2. 在客户端左侧导航栏，单击会话管理。

  3. 在会话管理页面的右上角，单击terminal，打开Terminal窗口。

• 通过控制台

  1. 登录弹性高性能计算控制台。

  2. 在顶部菜单栏左上角处，选择地域。

  3. 在左侧导航栏，单击集群。

  4. 在集群页面，找到目标集群，单击远程连接。

  5. 在远程连接页面，输入集群用户名、登录密码和端口，单击ssh连接。

步骤二：运行算例

1. 设置环境变量。

   export MODULEPATH=/opt/ehpcmodulefiles/
   module load openfoam-openmpi/5.0
   module load openmpi/1.10.7

2. 准备算例文件。

   mkdir /home/foamtest/motorBike
   cp -r /opt/OpenFOAM/OpenFOAM-5.0/tutorials/incompressible/simpleFoam/motorBike/* /home/foamtest/motorBike

   说明

   本文使用OpenFOAM中的simpleFoam求解器计算摩托车外流场作为示例，算例路径为$FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/motorBike/。

3. 运行算例。

   cd /home/foamtest/motorBike
   source /opt/OpenFOAM/OpenFOAM-5.0/etc/bashrc
   ./Allrun 

步骤三：查看结果

执行以下命令，查看结果文件。

cat /home/foamtest/motorBike/log.blockMesh

预期返回如下：