ofsp2026 18_fieldCal | Aerosand.cn

Created time

Mar 28, 2026 08:30 AM

type

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status

Published

date

Mar 28, 2026

slug

ofsp2026 18_fieldCal

summary

0. 前言

基于前面的讨论，我们练习一个简单场计算的案例。

本文主要讨论

为计算增加简单的物理场

以 OpenFOAM 的方式管理物理场

练习开发库

编译运行 fieldCal 项目

1. 项目准备

终端输入命令，建立项目

测试初始求解器，提供脚本（参考前文脚本）和说明。

2. 增加物理场

拷贝过来的测试算例并没有温度场，我们给算例添加初始温度场。

2.1. 温度场

温度和压力一样是标量，可以通过拷贝压力场文件，修改后得到温度场文件。

终端输入命令，准备温度场文件

修改后得到的温度场文件为

2.2. 主源码

主源码修改为

2.3. 编译运行

编译运行此项目（注意不要清除温度场文件）。

终端输出如下

终端输入命令，对计算结果可视化

注意到 debug_case/ 的时间步文件夹下出现了新时间步的场文件，以 debug_case/0.3/ 为例，其包含的计算结果文件如下

可以查看各个场文件中的计算结果数值。

📌

Warning

打开 0.3/phi 可以看到并没有计算更新值，其他非 p,U 文件也没有计算更新值。这是因为场在创建时候给定的计算公式只是初始化，并不会随着时间推进而计算更新。所以，需要在主源码的时间循环中去计算需要的场。

3. 项目整理

在 OpenFOAM 实际应用中，一般的

场的接入应放入单独的文件 createFields.H

OpenFOAM 本身提供 createPhi.H

自定义方法也放入单独文件，如 calculatePressure.H

所以该应用的文件结构调整后为

3.1. createFields.H

场接入文件 createFields.H 为

3.2. calculatePressure.H

自定义方法 calculatePressure.H 为

3.3. 主源码

主源码整理为

3.4. 编译运行

编译运行，可以看到结果是一样的。

项目整理后，

主源码功能划分非常清晰

每个功能都更加易于维护

4. 开发库

当某一类方法的实现可以保留为特定功能以便后续使用，所以可以将它们固定为开发库，以供各种项目随时调用。

回忆参考之前的讨论 https://aerosand.cc/docs/ofs/ofsp/03_wmake/

4.1. 开发库代码

我们建立开发库 computeVelocityPressure 并提供相应文件。

终端输入命令，建立开发库

建立开发库后，项目的文件结构为

开发库声明 calculateVelocityPressure.H 为

开发库定义 calculateVelocityPressure.C 为

4.2. 开发库 Make

开发库 Make/files 内容为

开发库 Make/options 内容为

该库，强调是这个库，在编译的时候，不会使用到其他更多的库，所以 options 中有这些基础库就够了，不需要另外增加。

4.3. 开发库编译

终端输入命令，编译开发库

终端提示开发库编译成功，可以供项目使用。

4.4. 场的接入

保持 createFields.H 代码不变。

4.5. 主源码

主源码 ofsp_18_fieldCal.C 修改为

4.6. 项目 Make

项目 Make/files 内容为

项目 Make/options 内容为

注意开发库的处理，既要“包含”，也要“链接”。既然指明”路径“，也要指明”名称“。

4.7. 编译运行

编译运行项目。

终端输出如下

4.8. 后处理

我们同样可以通过 paraview 可视化计算结果。

终端输入命令，可视化计算结果。

5. 小结

回顾之前的讨论，我们大概可以感受到数值计算的核心要素所在——时间、网格、物理场。有了这些工具之后，我们便可以将数学物理模型构建为数学方程，从而组建线性代数方程，进行数值求解。不要着急，我们距离求解器编程越来越近了。

本文完成讨论

为计算增加简单的物理场

以 OpenFOAM 的方式管理物理场

练习开发库

编译运行 fieldCal 项目

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