Nivel 1: IntroducciónAmbas·Todas las versionesTiempo estimado: 18 min

Anatomía y estructura de directorios de un caso OpenFOAM

Cualquier caso de simulación en OpenFOAM se estructura de forma estricta en tres directorios principales: 0/, constant/ y system/. Entender su función es la base de todo trabajo CFD.

En esta lección:Directorio 0/ (Condiciones iniciales y de contorno)Directorio constant/ (Malla y propiedades del fluido)Directorio system/ (Control numérico y del solver)

Anatomía de un Caso OpenFOAM

En OpenFOAM no existe un formato binario opaco de archivo único. Cada proyecto es una carpeta estructurada con tres subdirectorios obligatorios:

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miCasoCFD/ ├── 0/ <-- Condiciones iniciales y de frontera │ ├── U (Campo vectorial de velocidad) │ ├── p (Campo escalar de presión) │ ├── k (Energía cinética turbulenta) │ ├── omega (Disipación específica de turbulencia) │ └── nut (Viscosidad turbulenta cinemática) ├── constant/ <-- Malla y propiedades físicas invariantes │ ├── polyMesh/ (Malla polihédrica: points, faces, owner, neighbour, boundary) │ ├── transportProperties (Viscosidad cinemática nu, modelos no-newtonianos) │ └── turbulenceProperties(Modelo RANS/LES seleccionado: kOmegaSST, laminar...) └── system/ <-- Control temporal y esquemas numéricos ├── controlDict (Solver, tiempos startTime, endTime, deltaT, writeInterval) ├── fvSchemes (Discretización espacial y temporal de cada término PDE) └── fvSolution (Solvers algebraicos matriciales, tolerancias y sub-relajación)

1. El Directorio 0/

Contiene los campos de variables primarias en el instante $t = 0$. Cada archivo define:

  • Las dimensiones físicas en el sistema SI (ej. velocidad $[0\,1\,-1\,0\,0\,0\,0]$ en $\text{m/s}$).
  • El campo interno inicial (internalField uniform (0 0 0);).
  • Las condiciones de contorno para cada parche de la geometría (boundaryField).

2. El Directorio constant/

Almacena propiedades que no cambian en función del algoritmo de control:

  • La carpeta constant/polyMesh/: contiene los 5 archivos que definen la topología de la malla generada por blockMesh o snappyHexMesh.
  • Propiedades de transporte (constant/transportProperties) o termofísicas (constant/thermophysicalProperties).
  • Vector de gravedad (constant/g) en problemas con flotabilidad o superficie libre.

3. El Directorio system/

Configura los parámetros numéricos de la simulación:

  • `controlDict`: Especifica el nombre del solver a ejecutar (application simpleFoam;), el paso temporal y los functionObjects de postprocesado.
  • `fvSchemes`: Define cómo se aproxima cada operador matemático continuo ($\nabla \cdot$, $\nabla$, $\nabla^2$, $\partial/\partial t$).
  • `fvSolution`: Define los solvers lineales (GAMG, PCG, PBiCGStab), las tolerancias de convergencia y los factores de sub-relajación.