聊聊OpenFOAM

最近推了一批关于OpenFOAM的文章，没什么人看，这在我的预料之中。

OpenFOAM是开源的软件，然而代码量够多，想要完全理解所有的代码似乎难度有点儿，尤其是对于那些对C++并非十分精通的非CS专业人士来说。当然如果我们只是应用的话，似乎也没有多大必要完全去理解所有的源代码，我们只需要吃透自己所使用的那个求解器相关的源代码就够了。

仅仅将OpenFOAM作为CFD工具应用于工程的话，其门槛要远高于商用CFD软件。各商业软件为了抢占市场，对软件的易用性及软件的稳健性重视到了令人发指的地步，有些软件为了稳健性甚至不惜牺牲求解器的计算精度，活生生的将一些高精度算法给隐藏掉或直接略过。OpenFOAM与商业软件不同，其不需要讨好任何使用者，因此使用者可以在其内部植入最新的求解算法。当然凡事有利也有弊，对软件的操控不加约束的话，也会导致软件代码不受控制，就像现在OpenFOAM中存在一百多种边界条件类型一样，给后来的应用者造成了极大的困扰。

那么OpenFOAM到底有没有必要去学习？怎么去学习？

我总是不反对利用空余时间去学点儿新的东西，不管这东西对自己有用还是没有用。当然如果时间紧张急着仿真出结果的话，还是省省好了，商业软件是最佳选择。

当打定主意准备啃下这个硬骨头的时候，我们应该从哪里入手？我觉得这个应当按照每个人自身学习习惯来定。有的人适合从内往外厚积薄发，有些人则适合从外往内逐层深入。以我自身为例，我是典型的从外往内型，对于软件的学习，我习惯先让软件用起来，然后在使用中逐渐去发现问题解决问题。下面是我个人的学习路线。

第一步：撸操作流程。首先熟悉OpenFOAM的应用流程，将所有的随机案例运行一遍，分析每个案例的输入文件组织形式。这里顺便吐槽一下，OpenFOAM随机tutorials做得是真心不好，看着像是文档作者为了秀个人操作一样，容易伤害到新手。我最近正在整理这个案例库，有时候整理得想放弃。操作流程想要耍熟，大概需要一两个月的时间，当然这需要看个人花费的时间和精力。多练多总结多思考。

第二步：撸工具程序。OpenFOAM提供了一大堆帮助提高应用效率的工具，在我们熟悉了OpenFOAM输入文件准备工作后，可以尝试着应用这些工具。如果想要在工程中应用OpenFOAM的话，熟练操作这些工具是不可或缺的。这一步大概需要个把月的时间。

第三步：撸求解器源码。这步难度很大，而且见效奇慢。OpenFOAM的源代码是各种各样的类交织在一起的，想要读懂不太容易，此时应该静下心慢慢啃。当然如果只是应用OpenFOAM的话，这一步其实可以省掉。但是如果想要提高自身的CFD理论水平，啃代码是最直接有效的方式，这其实比看书有效得多。这一步的时间大概很长，就不做估计了，以年为单位吧。

当然，如果工作中纯粹以商业软件作为主打CFD仿真工具的话，不妨也学一学OpenFOAM，开阔一下思路也是不错的。