OpenFOAM의 주요 기능을 학습하기 위한 한국어 예제집이다. OpenFOAM의 설치부터 격자 생성, 다상 유동, 난류, 병렬 처리, 화학 반응, 다물리 해석(전자기·전기화학), 사용자 정의 솔버 개발 등 OpenFOAM의 기본적인 사용법과 응용을 19개 예제를 통해 다룬다.
이 예제집은 Technische Universität Wien, Institute of Chemical, Environmental & Bioscience Engineering의 OpenFOAM Basic Training, 5th edition (2019) (www.cfd.at/tutorials, 예제 1~14)을 한국어로 번역한 자료에, 5개 예제(예제 0, 15, 16, 17, 18)를 추가하여 구성하였다.
각 예제는 아래의 구조로 구성된다.
- 배경: 다루는 주제에 대한 소개 및 관련 CFD 이론
- 전처리: 케이스 파일 구성 및 입력 설정 방법
- 솔버 실행: 솔버 실행 방법과 관련 명령어
- 후처리: ParaView 등을 이용한 결과 분석
- 원서: OpenFOAM 7, v1906
- 한국어판: OpenFOAM v2412 (WSL2, Ubuntu 24.04)
설치 절차는 예제 0에 정리되어 있다.
| 예제 | 주제 | 솔버 | 대상 |
|---|---|---|---|
| 0 | 설치 및 솔버 목록 | — | — |
| 1 | 기초 케이스 설정 | icoFoam |
2D, 엘보 곡관 |
| 2 | 격자 : blockMesh |
rhoPimpleFoam / sonicFoam |
2D, 전향 계단 |
| 3 | 계산 영역 내 물리량 패치하기 | rhoPimpleFoam / sonicFoam |
1D, 충격파 관 |
| 4 | 이산화 기법 1 | scalarTransportFoam |
1D, 충격파 관 |
| 5 | 이산화 기법 2 | scalarTransportFoam |
2D, 원 |
| 6 | 난류 : 정상 상태 | simpleFoam |
2D, 후향 계단 |
| 7 | 난류 : 비정상 상태 | pisoFoam |
2D, 후향 계단 |
| 8 | 다상 유동 (VOF) | interFoam |
2D, 댐 붕괴 |
| 9 | 병렬 계산 기법 | compressibleInterFoam |
3D, Depth charge |
| 10 | 체류 시간 분포 (RTD) | simpleFoam / scalarTransportFoam |
3D, T자형 배관 |
| 11 | 화학 반응 | reactingFoam |
2D, 혼합 엘보 |
| 12 | 격자 : snappyHexMesh (단일 영역) |
scalarTransportFoam |
3D, 플랜지 |
| 13 | 격자 : snappyHexMesh (다중 영역) |
chtMultiRegionFoam |
3D, 플랜지 |
| 14 | 샘플링 | sonicFoam / rhoPimpleFoam |
3D, 충격관 |
| 15 | 직류 코로나 방전 | electrostaticFoam |
2D, 와이어-평판 방전 |
| 16 | 산화 환원 흐름 전지 | RfbFoam (외부 솔버) |
3D, 흐름전지 half cell |
| 17 | 고체 산화물 연료 전지 (SOFC) | openFuelCell2 (외부 솔버) |
3D, SOFC unit cell |
| 18 | 사용자 정의 솔버 만들기 : 전기수력학 | electrostaticSimpleFoam (사용자 정의) |
2D, 와이어-평판 전기집진기 |
OpenFOAM을 처음 학습하는 사용자는 예제 0부터 순서대로 진행하는 것을 권장한다. 각 예제는 이전 예제에서 다룬 개념 및 설정 방법을 참조하여 반복 설명을 생략하기 때문에, 한 예제를 건너뛰면 다음 예제의 설명이 불충분할 수 있다. 또한, 특정 모델의 사용법에 대한 설명이 주를 이루는 일부 예제(8, 11, 15, 16, 17, 18)를 제외한 나머지 예제들은 일반적인 CFD 해석 및 OpenFOAM 활용에 거의 필수적인 이론(유체역학, 수치해석 등)과 사용법(형상 정의, 격자 생성, 모델 설정, 후처리 기법 등)을 다루기 때문에, 임의로 생략하는 것은 권장하지 않는다.
특정 주제만 참고하려는 경우, 위 목차에서 관련 예제로 바로 이동할 수 있다. 외부 솔버를 사용하는 예제 16, 17과 사용자 정의 솔버 작성을 다루는 예제 18은 OpenFOAM 기본 사용법에 익숙해진 뒤에 학습하는 것을 권장한다.
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