優れた使いやすい高品質のオープンソースCFDソルバーはありますか？

私の論文は、燃焼のモデル削減のための数値的手法の開発です。私は燃焼シミュレーションの化学部分で純粋にメソッドを実行し、0-Dシミュレーション（フローなし）のケーススタディをたくさん持っています。私が望んでいるのは、フローを含むシミュレーション、できれば2次元または3次元シミュレーションを実行することです。

計算要件が高いため、これらのシミュレーションは並行する必要があります。また、ChemkinやCanteraなどの化学ソルバーとインターフェイスできるものが必要です。これにはソースコードがあります。（ChemkinはFortran 77にあり、CanteraはC ++にあります。）

理想的なケースでは、私のgradプログラムといくつかのCFDパッケージから得た流体力学の基本的な知識を使用してフローパターンを指定し、ケミストリーを追加して実行できます。必要に応じて、以前の共同研究者が使用した実験セットアップに基づいた単純なケーススタディのために、流体の動きと化学を支配する方程式を設定できますが、それを非常に簡単にするパッケージ。2〜3週間は喜んで使用します。この要件がPETScまたはTrilinosを除外するかどうかはわかりません。これ以上費やさなければならない場合は、ケーススタディ用のCFDコードを提供する共同作業者がいるので、後まで延期します。

CFDパッケージを使用したり、CFDコードを記述した経験がある人はいますか？私が使用したいと思うことの1つはStrang splittingですが、私はCFDやPDEの専門家ではありません。モデル縮小のための化学と数値的方法を研究しています。また、推奨ソフトウェアを使用して速度を上げるのにかかった時間についてコメントしてください。

@FrenchKheldarは、私が解決したい問題の特徴に言及するべきであるということを指摘しています。

• 理想的な（完全な）ガス、単相
• 圧縮性
• 層流が不可欠です。乱流はプラスです。（CFDでの数値手法の以前の研究からの乱流については少し知っていますが、CFDソルバーの仕事はしていません。物理については少しだけ知っています。）
• ゼロマッハ数の公式は大丈夫です（衝撃や超音速の流れは気にしません）
• 燃焼化学、SoretおよびDufourフラックスを無視し、拡散をFickianとして扱う
• ジオメトリは単純なものにすることができます

インターフェースコードを書くことはできますが、書く必要が少ないほど良いです。@FrenchKheldarは、CanteraにはFortranとPythonのバインディングがあることも指摘しています。私は現在、ラピッドプロトタイピングのためにCantera Pythonバインディングを使用しているので、それらにも満足しています。

私はOpenFOAMのヘビーユーザーなので、当然お勧めします。燃焼モデル（必ずしも正確に必要とは限りませんが）を含む多くの機能を備えており、他の人によってCanterraと一緒に使用されています。まだ実装されていない特定の方程式のソルバーが必要な場合は、文字通り方程式を書くことができます。ストランスプリットが何であるかはわかりませんが（私自身は燃焼に取り組んでいません）、他の人がOpenFOAMで使用しています。

限られた量のチュートリアルがあります。ユーザーガイドに記載されているものには、化学は含まれていません。あなたが見ることができる反応ソルバーのためのいくつかのサンプルケースがあります。あなたの最善の策は、Chalmers のOS-CFD 卒業生コースのWebサイトをチェックすることです（リンクは2011年のものですが、過去のページへのリンクが含まれています）。そこの学生は、彼らが取り組んでいるソルバーを文書化することがよくあります。

学習の努力について：事前定義されたモデルのいずれかを使用して取得する場合、使用するのはかなり簡単で、数週間以内に結果を得ることができるはずです。トップレベルの下に降りなければならない場合（たとえば、新しいODEソルバーを追加する場合）、物事は非常に速く難しくなる可能性があり、C ++を知っていただければ幸いです。

Clawpackの並列拡張であるPyClawを使用できます（注：私はPyClawのメイン開発者の1人です）。理想気体の非粘性オイラー方程式（圧縮性流れ）の2Dおよび3Dソルバーが含まれています。Strang splittingも組み込まれていますが、粘性項と化学の評価を自分で追加する必要があります。PyClawはPythonで記述されており、Fortran 77とCコードの両方がすでに含まれているため、ChemkinおよびCanteraとのインターフェースは簡単です。

PyClawは比較的新しいものですが（基礎となるClawpackコードはかなり古いものです）、OpenFOAMのようなものとして確立されていません。

NISTのFire Dynamics Simulator（FDS）は、あなたが望むもののように聞こえます。FDSは、低マッハ数フローソルバーです。密度は変化する可能性がありますが、音響効果と衝撃は無視されます。

FDSはかなりよく文書化されていますが、メインのフローソルバールーチンを見ていないことは認めます。また、FDSが燃焼化学をどのように処理するかについてもあまり知りません。

FDSのGoogle Codeサイトから最新のコードをダウンロードすることをお勧めします。

あそこにはたくさんあります！

OpenFOAMは最高です、私見ですが、他のものはこのリンクにあります、

ハードウェアアクセラレーションされたオープンソースのAdvanced Simulation Libraryを使用できます（高性能の計算が重要な場合）。層流と乱流の両方と化学反応があります。また、使いやすいです。トンネルベンチマークで機関車の空力のソースコードを参照してください。