OpenFOAM #01 | OpenFOAM'a Giriş: Kapalı Kavite, blockMesh, icoFoam ve ParaView

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Kare bir kutunun kapağı saniyede bir metre kayıyor; içerideki akış nasıl döner, girdabın merkezi nerede? Bunu elle çözemeyiz. Bu derste OpenFOAM'u Windows'ta WSL2 içinde çalıştırıyor, kılavuzun ilk örneği olan kapalı kaviteyi kurup çözüyor ve sonucu kırk yıllık başvuru verisiyle sınıyoruz. Ekrandaki her komut, dosya, log satırı ve görüntü gerçek benzetimden alındı (OpenFOAM v2606, Windows WSL2 Ubuntu 24.04). Bu derste: - Tek fikir: CFD bir zincirdir: geometri, ağ (blockMesh), denklemler ve sınır koşulları, çözücü (icoFoam), görüntü (ParaView), doğrulama. Her vaka bir klasördür: 0 (başlangıç ve sınır değerleri), constant (fiziksel özellikler ve ağ), system (çalışma ayarları). - Üç klasik yanlış: renkli resim çıktı diye sonucu doğru saymak; sınır adını bir dosyada değiştirip ötekinde unutmak; komutu vaka klasörünün dışında çalıştırmak. - Soru 1 (tam çözüm): d = 0.1 m, kapak 1 m/s, ν = 0.01 m²/s, 20×20 ağ: Re = 10, Δx = 0.005 m, Courant 1 için Δt = 0.005 s, 0.5 s = 100 adım; blockMesh 400 hücre, 882 nokta, checkMesh Mesh OK; icoFoam son adım Courant en büyük 0.852 (hücredeki en büyük hız 0.853 m/s), girdap merkezi (0.517, 0.760)·d. - Soru 2 (varyant): Re = 100 için ν = 0.001, 40×40 ağ, Δt = 0.0025 s, 1200 adım: orta çizgide en küçük u = −0.2101 (Ghia 1982: −0.2109, sapma %0.4), girdap (0.616, 0.737); 80×80 ağda sapma %1.0. - Dört gerçek hata mesajı (FOAM FATAL ERROR) ve düzeltmesi; soru 3: siz deneyin (Re = 400: ν = 0.00025 m²/s, Δt = 0.0025 s). Bölümler: 0:00 Ödev sorusu: kapağı kayan kutu 0:41 CFD zinciri ve kurulum 1:39 Vaka klasörü: 0, constant, system 2:19 Üç klasik yanlış 2:47 Soru 1: kılavuzdaki kavite 3:26 Adım 1–2: Reynolds ve Courant 4:25 Adım 3: blockMesh ve checkMesh 5:16 Adım 4: icoFoam'u çalıştır, logu oku 6:14 Adım 5: ParaView ve girdap merkezi 7:04 Soru 2: Re 100 ve Ghia 1982 kıyası 8:41 Dört gerçek hata mesajı 9:32 Soru 3: sıra sizde 9:40 Soru 3: çözüm 10:11 Ne yaptık? Yöntem geri sayımı 10:29 Akılda kalacak kural Gelecek derste: ağ inceltme, grading ve ağdan bağımsızlık (blockMesh, mapFields). Kaynak: OpenFOAM User Guide (ESI-OpenCFD, v2606) — Tutorials: lid-driven cavity flow (incompressible/icoFoam/cavity) — vaka klasörü, blockMeshDict, icoFoam, ParaView (konu sırası ve örnek vakalar). Doğrulama verisi: Ghia, Ghia ve Shin (1982), J. Comput. Phys. 48. Sayılar kendi koşumlarımızdan. Makine mühendisliği öğrencileri için OpenFOAM serisinin ilk dersi.