OpenFOAM — CAE用語解説

OpenFOAMはC++ベースのオープンソースCFDツールキットだ。ライセンス費用がかからないのは大きなメリットだけど、GUIがないからコマンドラインとテキストファイルで全部設定する必要がある。商用ソフトの「ポチポチGUIで設定」に慣れてると最初はハードルが高いかもしれないね。

慣れると逆に効率的だよ。設定がテキストファイルだからバージョン管理（Git）ができるし、パラメータスタディをスクリプトで自動化しやすい。定常の非圧縮性流れならSIMPLE法ベースのsimpleFoam、非定常ならpisoFoam、といった具合にソルバーが分かれてるのも特徴だ。

物理現象ごとに最適なアルゴリズムが違うからだ。非圧縮と圧縮では有限体積法の離散化の仕方が変わる。OpenFOAMは200以上のソルバーとユーティリティがあって、燃焼、多相流、電磁場まで幅広くカバーしてる。自分でカスタムソルバーを書けるのも研究者に人気の理由だよ。

自動車メーカーや航空機メーカーでも実務に使われてるよ。特にVW、BMW、トヨタなどは大規模な外部空力解析にOpenFOAMを活用してる。精度は数値スキームとメッシュの品質次第で、商用ソフトと遜色ない結果が出せる。ただしサポートは自力（コミュニティ頼り）になるから、社内に詳しい人がいないと導入が難しいのは事実だね。

tutorialsディレクトリに基本的なケースが揃ってるから、cavityケース（2D lid-driven cavity）から始めるのが定番だ。Linuxに慣れてないなら、WSL2やDockerで環境構築するのが最近のトレンドだよ。