OpenFOAMのソースを表示

{{Infobox Software
| 名称 = OpenFOAM
| ロゴ = [[ファイル:OpenFOAM logo.svg|100px]]
| スクリーンショット = Screenshot OpenFOAM-2.1.x gnome-terminal.png
| 説明文 = [[端末エミュレータ]]動作例
| 開発者 = Henry Weller
| 開発元 = CFD Direct<ref>{{cite web|url=http://cfd.direct/|title=CFD Direct - The Architects of OpenFOAM|website=CFD Direct|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150327220633/http://cfd.direct/|archivedate=27 March 2015|df=dmy-all |access-date=June 27, 2019}}</ref> / OpenCFD <ref>{{cite web|url=http://openfoam.com/|title=The open source CFD toolbox|website=OpenFOAM|deadurl=no|access-date=June 27, 2019}}</ref>
| 初版 = {{Start date and age|2004|12|10|df=yes}}<ref>{{cite web |url=http://openfoam.org/release/1-0/ |title=OpenFOAM Version 1.0 |deadurl=no |archiveurl=https://web.archive.org/web/20170607034034/https://openfoam.org/release/1-0/ |archivedate=7 June 2017 |df=dmy-all |access-date=June 27, 2019 }}</ref>
| 最新版 = v12 / {{Start date|2024|07|09|df=yes}}<ref>{{cite web |url=https://openfoam.org/download/history/|title=OpenFOAM® History |deadurl=no |access-date=2024-11-18}}</ref>

v2412 / {{Start date|2024|12|f=yes}}<ref>{{cite web |url=https://www.openfoam.com/news/main-news/openfoam-v2412 |title=
ESI OpenCFD Release OpenFOAM® v2412 |deadurl=no |access-date=2025-03-03 }}</ref>
| 最新版発表日 = <!-- 最新版（安定版）の発表日。{{Start date and age|年|月|日}} 等のテンプレートが便利 -->
| 最新評価版 = 
| 最新評価版発表日 = <!-- 最新評価版の発表日。{{Start date and age|年|月|日}} 等のテンプレートが便利 -->
| リポジトリ = <!-- リポジトリのURL -->
| プログラミング言語 = [[C++]]
| 対応OS = [[Unix]] / [[Linux]] / Windows 10 / Windows11内蔵のWindows Subsystem for Linux (WSL)
| エンジン = <!-- ソフトが使用しているエンジン。ウェブブラウザにおけるレンタリングエンジン（Gecko、WebKit）など -->
| 対応プラットフォーム = <!-- CPUアーキテクチャなど -->
| サイズ = <!-- バイナリのサイズ -->
| 対応言語 = 英語
| サポート状況 = 開発中（サポート中）
| 種別 = [[数値流体力学]], [[シミュレーション]]ソフトウェア。特に、数値解析開発、及び数値流体力学を含む連続体力学の前後処理用に向いている。
| ライセンス = [[GPLv3]]以降
| 公式サイト = {{URL|openfoam.org}}
| 前身 = <!-- 前身となったソフトウェアの名称 -->
| 後継 = <!-- 後継ソフトウェアの名称 -->
| 業種 = <!-- Industry -->
| 会員登録 = <!-- Registration -->
}}

'''OpenFOAM'''（Open source Field Operation And Manipulationの略称)は[[数値解析]]開発、及び[[数値流体力学]]を含む[[連続体力学]]の前後処理用の[[C++]]製ツールボックスである。[[GNU General Public License]]公開の[[オープンソース]]であり、名称は2007年にOpenCFD Ltdが登録後、2011年にOpenFOAM財団が非独占権利者となった。
== 特徴 ==
=== 文法 ===
特徴の一つに[[テンソル解析]]や[[偏微分方程式]]に似た文法を用いる。 例えば、以下の方程式<ref>[http://www.openfoam.org/features/creating-solvers.php Creating solvers in OpenFOAM]</ref>
: <math> \frac{\partial \rho \mathbf{U}}{\partial t} + \nabla \cdot\phi\mathbf{U} - \nabla \cdot\mu\nabla\mathbf{U} = - \nabla p </math>
は以下のコードで示される
<syntaxhighlight lang = "cpp">
solve
(
     fvm::ddt(rho,U)
   + fvm::div(phi,U)
   - fvm::laplacian(mu,U)
  ==
   - fvc::grad(p)
);
</syntaxhighlight>
[[オブジェクト指向プログラミング]]と[[利用者定義演算子]]により実現された文法により、利用者は比較的簡単にカスタムソルバーを作成することができる。しかしOpenFOAMのライブラリは仕様書不足と[[テンプレートメタプログラミング]]が多用されているためライブラリをより深く使うにつれて難易度が上がる。

=== 拡張性 ===
境界条件や乱流モデルを修正する際に、既存ソースコード修正及びコンパイルの代わりにソルバーを用いる方法として、基本[[インタフェース (情報技術)]]の基本クラスと[[Factory Method パターン]]の組み合わせであるrun-time selectionがある。<ref>[http://openfoamwiki.net/index.php/OpenFOAM_guide/runTimeSelection_mechanism OpenFOAM's ''run-time selection mechanism'' explained]</ref>

== 標準ソルバー ==
流体計算を中心とした作成済みのソルバーが用意されている。このソルバーを使用すると以下のような解析を行うことができる<ref>[http://www.openfoam.com/documentation/user-guide/standard-solvers.php OpenFOAM Standard solvers]</ref>。
* [[ポテンシャル流れ]]の計算
* [[移流拡散方程式]]の計算
* 非圧縮性、圧縮性の熱流体解析（[[ナビエ–ストークス方程式|DNS]]、[[RANS]]、[[LES]]）
* [[混相流|多相流]]解析
* [[磁気流体力学|電磁流体]]解析
* 燃焼解析
* 粒子追跡計算
* [[分子動力学法|分子動力学]]計算
* 応力計算
* [[ブラック–ショールズ方程式|ブラック-ショールズ方程式]]の計算
また計算格子を生成するためのメッシャー、前後処理用のユーティリティーも用意されていて<ref>[https://cfd.direct/openfoam/user-guide/standard-utilities/ OpenFOAM User Guide: 3.6 Standard utilities]</ref>これらを使用することでプログラミングを行うことなく計算、結果可視化が実行できる。

== 脚注 ==
{{Reflist}}
== 外部リンク ==
* [https://openfoam.org/ OpenFOAM財団ウェブサイト]
* [https://gitlab.com/OpenCAE/Supercomputer-OpenFOAM-Training/-/wikis/home スーパーコンピュータOpenFOAM講習会(東京大学情報基盤センター)]

== 学習用の書籍等 ==
* オープンCAE学会(編):「OpenFOAMによる熱移動と流れの数値解析」、森北出版、 ISBN 9784627691018、（2016年6月）。※これは初版。
* Tomislav Marić、Jens Höpken、Kyle Mooney：「OpenFOAMプログラミング」、森北出版、ISBN 978-4-627-67091-4、(2017年12月)。
* Tomislav Marić、Jens Höpken、Kyle Mooney："The OpenFOAM Technology Primer”、SourceFlux GmbH、ISBN 978-3000467578、DOI:10.13140/2.1.2532.9600、(2014).　※ 上記の原著
* 人見大輔：「OpenFOAMライブラリリファレンス」、森北出版、ISBN 978-4-627-69161-2、(2020年4月）。
* 川畑 真一:「OpenFOAMの歩き方 (技術の泉シリーズ（NextPublishing)) 」、インプレスR&D、ISBN 978-4844379522、(2021年2月)。
* オープンCAE学会 (編):「OpenFOAMによる熱移動と流れの数値解析(第2版)」、森北出版、ISBN 978-4627691025、（2021年3月）。
* 野村 悦治:「オープンCAEのためのDEXCS for OpenFOAMハンドブック」、丸善出版、ISBN 978-4621306130、(2021年5月)。
* 川畑 真一:「改訂新版 OpenFOAMの歩き方 (技術の泉シリーズ（NextPublishing)) 」、インプレスR&D、ISBN 978-4295601005、(2022年4月)。
* 小南 秀彰:「はじめよう DEXCS OpenFOAM (技術の泉シリーズ（NextPublishing)) 」、インプレスR&D、ISBN 978-4295602057、(2024年3月)。


{{Numerical analysis software}}
{{CAE software}}
[[Category:2004年のソフトウェア]]
[[Category:C++でプログラムされた自由ソフトウェア]]
[[Category:数値流体力学]]
[[Category:物理学ソフトウェア]]
[[Category:GNU General Public Licenseを利用するソフトウェア]]