汎用流体解析ソフトウエア「OpenFOAM」動作用PC

OpenFOAM（Open Field Operation and Manipulation）は、C++で開発されたオープンソースの数値解析ソフトウェア群です。主に数値流体力学（CFD: Computational Fluid Dynamics）に利用されますが、熱伝達、化学反応、固体力学、電磁気学など幅広い連続体力学の問題を解くことができます。

主な特徴
OpenFOAMは単一の実行アプリケーションではなく、多数のモジュールから構成されるツールボックスのような構造を持っています。

■オープンソースとライセンス:
GNU General Public License (GPL) のもとで配布されており、無料で利用、改変、再配布が可能です。これにより、大学や研究機関だけでなく、コスト削減を目指す企業でも広く採用されています。

■C++によるオブジェクト指向設計:
テンソル解析や偏微分方程式を、実際の数学的記述に近い直感的なコードで記述できるのが特徴です。独自の物理モデルを比較的容易にコードとして実装・追加できます。

■モジュール構造:
ソルバー（Solvers）: 特定の物理問題（例：非圧縮性流体、圧縮性流体、多相流、燃焼など）を計算するためのプログラム。

ユーティリティ（Utilities）: メッシュ生成（blockMesh, snappyHexMesh）、境界条件の設定、計算後のデータ処理（ポストプロセッシング）などを行う補助ツール。

ライブラリ（Libraries）: 乱流モデルや熱物理モデルなど、ソルバーから呼び出されるコア機能。


OpenFOAMは、数値流体解析を無料で行える流体シミュレーションソフトウェアです。
こうした流体解析を行うためのソフトウエアに、ANSYS社のFLUENTやCFX、CD-adapco社のSTAR-CDやSTAR-CCM+などがあります。しかしこれらのソフトは、モジュール構成にもよりますが、1年間の使用料が高額なものもあります。
だからこそ、アプライドでは現在無料で使うことができるOpenFOAMの乗り換えを支援しています。今回は、OpenFOAMを利用するに適したハードウェアのご紹介も行います。


OpenFOAMの処理に最も重要なのは、CPUです。こちらのソフトウェアは並列処理を前提としてライブライが設計されているため、OpenFOAMのライブラリを使用して作成されたソルバはそのまま並列で動作します。だからこそ、高速で処理を行うためにはできる限りコア数が多いCPUを選ぶことが重要です。またメモリの帯域幅が大きいほどCPUとメモリ間でのデータのやり取りでボトルネックが起きにくく、計算が高速化できます。流体シミュレーションの解析は、どれくらいの規模の処理を行うかによって大きく性能が異なるため、まずは用途やご予算を明確に決めた上で、可能な限り高性能なCPUを搭載したパソコンを選ぶことをお勧めします。

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