Domingo, Enero 19, 2020

OpenFOAM: Código abierto para la Dinámica de Fluidos Computacionales

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OpenFOAM es una Caja de Herramienta (ToolBox) de Código Abierto y programable, utilizado en la Dinámica de Fluidos Computacionales (Computational Fluid Dynamics – CFD).

A parte de ser abierto, también es gratuito y es creado por la Fundación OpenFOAM. Y es distribuido exclusivamente bajo la Licencia Pública General (GPL), para el beneficio de todos.

OpenFOAM ha seleccionado la Licencia GPL para darle a los usuarios del programa, la libertad de modificar y redistribuir el software y una garantía de uso libre continuado, dentro de los términos de la licencia. Haciendo del mismo, una excelente alternativa en este campo contra soluciones privativas, cerradas y comerciales.

Vale destacar, que OpenFOAM fue creado y liberado por el ciudadano Henry Weller, en el año 1989, bajo el nombre de “FOAM” y publicado como “OpenFOAM” por Henry Weller, Chris Greenshields y Mattijs Janssens, en diciembre de 2004. Desde entonces, OpenFOAM ha continuado siendo administrado y desarrollado con nuevas versiones que son liberadas al público cada año. Y la última versión estable liberada es la número 7.

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OpenFOAM: ToolBox abierto para CFD

¿Qué es la Dinámica de Fluidos Computacionales?

Según el Blog ESSS, sitio web especializado en la materia, en este artículo, esta es:

La Dinámica de Fluidos Computacional o CFD (del inglés Computational Fluid Dynamics) es el área de conocimiento que trata sobre la simulación numérica de flujos fluidos, transferencia de calor y fenómenos relacionados tales como reacciones químicas, combustión, aeroacústica etc. El CFD tuvo origen a partir de la combinación de dos disciplinas: mecánica de los fluidos y cálculo numérico. Las ecuaciones que rigen el flujo fluido tienen origen en la mecánica de los fluidos y pueden ser resueltas por medio de diferentes métodos numéricos.

La Dinámica de Fluidos Computacional es ampliamente utilizada en los diferentes segmentos de la industria y soporta el proyecto y la fabricación de centenares de productos, tales como aviones, automóviles y navíos, así como los más diversos tipos de equipamientos industriales. La Mecánica de Fluidos Computacional puede ser utilizada desde la fase conceptual de un proyecto, ayudando a determinar la viabilidad y la mejor solución en producto, hasta la etapa de producción, permitiendo representar diversos escenarios.

¿Que características tiene OpenFOAM?

OpenFOAM tiene una amplia gama de características. Entre estas podemos mencionar:

  • La capacidad de simular cualquier cosa relacionada con el área de la CFD, tales como: Flujos turbulentos en la aerodinámica del automóvil, hasta incendios y supresión de incendios en edificios, que implican combustión, reacciones químicas, transferencia de calor, rociadores de líquidos y películas.
  • Incluye herramientas para el engranaje en y alrededor de geometrías complejas (por ejemplo, un vehículo), y para el procesamiento y la visualización de datos, entre otras.
  • Ejecutar cálculos en paralelo de forma estándar para aprovechar al máximo los actuales procesadores multinúcleo y ordenadores multiprocesador.

Otras características más técnicas a destacar son:

Dinámica de Fluidos/Modelación Física

  • Modelización de turbulencias
  • Modelización termofísica
  • Transporte/Reología
  • Muchas otras más

Análisis de datos

  • Post-procesamiento de ParaView
  • Interfaz de línea de comandos de post-procesamiento (CLI)
  • Gráficación y monitoreo de datos

Geometría y mallas

  • Generación de mallas para geometrías complejas con SnappyHexMesh
  • Generación de mallas para geometrías simples con blockMesh
  • Herramientas de conversión de mallas
  • Herramientas de manipulación de mallas

Solución numérica

  • Método numérico
  • Solucionadores de sistemas lineales
  • Solucionadores de sistemas ODE

Computación y Programación

  • Sintaxis de la ecuación
  • Bibliotecas de funcionalidad
  • Computación paralela

¿Dónde se puede obtener OpenFOAM?

El sitio web oficial de OpenFOAM está en inglés pero tiene una interfaz muy intuitiva y sencilla de explorar. Además tiene otros sitios auxiliares con mucha información. A continuación los mismos:

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Conclusión

Esperamos que esta “pequeña y útil publicación” sobre el «OpenFOAM», que es una «Caja de Herramienta (ToolBox)» de código abierto y programable para el estudio de la «Dinámica de Fluidos Computacionales (Computational Fluid Dynamics - CFD)», sea de mucho interés y utilidad, para toda la «Comunidad de Software Libre y Código Abierto» y de gran contribución a la difusión del maravilloso, gigantesco y creciente ecosistema de aplicaciones de y para «GNU/Linux».

 

Fuente: desdelinux

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