개요

BARAM-v24는 압축성 유동, 비압축성 유동, 다상유동, 열전달 해석을 위한 전산유체역학 프로그램 패키지이며, 공개 소스 CFD 도구 상자인 OpenFOAM 기반으로 개발되었다.

BARAM-v24에서 사용하는 OpenFOAM은 NextFOAM-v24이다. NextFOAM-v24는 ESI의 v2312 기반으로 (주)넥스트폼에서 개발한 포크로, 안정성, 수렴성, 정확성 향상과 새로운 기능을 위한 다양한 라이브러리, 유틸리티, 솔버를 포함한다. BARAM-v24를 설치하면 NextFOAM-v24의 바이너리가 설치된다. 소스코드는 github에서 다운 받을 수 있다.https://github.com/nextfoam/baram

격자 생성 모듈 BaramMesh는 OpenFOAM의 유틸리티인 blockMesh와 snappyHexMesh를 사용하여 격자를 생성하는 모듈이다. 형상은 STL 파일을 가져올 수 있고 육면체, 구, 실린더 형상을 생성할 수 있다. 경계층 격자를 포함한 octree 방식의 3차원 격자를 생성할 수 있으며 region, cell zone, interface를 만들 수 있다.

해석 모듈 BaramFlow는 전산유체역학 해석을 위한 모듈로 비압축성유동, 열전달, 압축성유동, 다상유동을 해석할 수 있다.

BARAM은 다양한 프로그램을 사용하여 개발되었으며 모두 공개소스 프로그램만 사용되었다. 그래픽 사용자 환경은 python, Qt, vtk를 이용하여 개발 되었으며, 공개소스 프로그램인 paraview를 이용하여 후처리 작업을 할 수 있다.

(주)넥스트폼이 개발하여 GNU GPL 라이선스로 공개하였다.

현재는 BARAM-v6의 기능이 모두 구현된 상태는 아니며, BARAM-v24의 기능은 다음과 같다.

  • 솔버

    • buoyantSimpleNFoam : 정상상태 아음속, 열전달, 화학종 솔버(넥스트폼 개발)

    • buoyantPimpleNFoam : 비정상상태 아음속, 열전달, 화학종 솔버(넥스트폼 개발)

    • chtMultiRegionSimpleNFoam : 정상상태 multi-region 해석 솔버(넥스트폼 개발)

    • chtMultiRegionPimpleNFoam : 비정상상태 multi-region 해석 솔버(넥스트폼 개발)

    • interFoam : 자유수면 해석 솔버

    • TSLAeroFoam : 밀도기반 정상상태 압축성 유동 해석 솔버

    • 캐비테이션 해석 솔버(곧 지원 예정)

    • 압력기반 비압축성/압축성 전체 속도 영역 솔버(곧 지원 예정)

  • 난류

    • Euler

    • Laminar

    • Standard $k-\epsilon$

    • RNG $k-\epsilon$

    • Realizable $k-\epsilon$ with standard & two-layer wall function

    • SST $k-\omega$

    • Spalart-Allmaras

    • LES/DES(곧 지원 예정)

  • 열전달

    • Forced convection

    • Natural convection

    • conjugate heat transfer

    • Radiation : P1, fvDOM(곧 지원 예정)

  • Cell zone 모델

    • MRF

    • Sliding mesh

    • Porous media : Darcy-Forchheimer / power law

    • Fixed velocity

    • Scalar source

    • Scalar fixed value

  • Paremeter를 이용한 일괄 계산(batch run)

  • Passive scalar 계산(곧 지원 예정)

  • 격자 생성

    • snappyHexMesh

    • cfMesh(곧 지원 예정)

  • 격자 파일 변환 :

    • Fluent msh/cas : 넥스트폼이 수정한 fluentMeshToFoam 유틸리티 사용

    • Star-CCM+ ccm : ccmToFoam 유틸리티 사용

    • ideasUnv : ideasUnvToFoam 유틸리티 사용

    • gmsh : gmshToFoam 유틸리티 사용

    • plot3D : plot3dToFoam(곧 지원 예정)

  • STL 파일 처리 : 특성 각도에 따른 표면 분할(surfaceAutoPatch)

  • 격자 처리

    • Mesh information : cell 정보, 도메인의 범위 표시

    • Mesh transform : scale, translate, rotate

    • convert to axi-symmetric mesh(곧 지원 예정)

    • converr to 2d mesh(곧 지원 예정)

    • Refine wall layer(곧 지원 예정)

    • Create baffle / interior : from faceSet, faceZone(곧 지원 예정)

  • 후처리

    • monitoring - point value, surface value, volume value, force

    • ParaView

    • 경계면에서 스칼라 분포 및 벡터(곧 지원 예정)

    • 축단면에서 스칼라 분포 및 벡터(곧 지원 예정)

    • iso-surface(곧 지원 예정)

    • clip data(곧 지원 예정)

    • streamline(곧 지원 예정)

    • data extraction : point value, surface value, volume value, force(곧 지원 예정)