OpenFOAM çeşitli türdeki hesaplama örgüleri ile çalışabilen bir hesaplamalı akışkan dinamiği yazılımıdır. Genellikle kendi içindeki blockMesh ve snappyHexMesh araçları ile gerekli önişlemlerin gerçekleştirilmesi mümkündür. Diğer taraftan başka pek çok önişlem ile elde edilmiş çeşitli türdeki örgüler de yazılımın içine ithâl edilip uygun araçlarla dönüştürülerek kullanılabilir.

snappyHexMesh bir kartezyen örgü önişlemcisi olduğu için özellikle karmaşık 3B modeller üzerinde kullanılması son derece kolay ve hızlıdır. Yine de bu yöntemle mesela bir denizaltı gövdesi gibi, basit görünen ama yüksek seviyede eğriliğe sahip yüzeyler ve yüksek Re değerleri söz konusu olduğunda istenen nitelikte bir örgü oluşturabilmek kolay değildir ki bu durum bütün kartezyen önişlemciler için geçerli kabul edilebilir.

Özellikle belli türde geometrilerle çalışırken ve/veya 2B çalışmalar için farklı önişlemciler ve farklı hesaplama örgüsü türleri tercih edilebilir. Bu sayfada kısaca böyle bir tercih yapıldığında elde edilecek bazı temel önişlem verileri karşılaştırılmaya çalışılacaktır.

Bu karşılaştırma için kullanılacak basit geometri 1m kenar uzunluğundaki bir küpten ibarettir.  Küp üzerine üç farklı örgü türü ve beş farklı örgü çözünürlüğü uygulanmış ve elde edilen bazı önişlem değerleri aşağıda karşılaştırılmıştır.

Resim.1) Küp üzerinde kenar başına 10 düğüm noktası için elde edilmiş düzenli örgü (Gmsh)

Bu çalışma kapsamında 1+2 adet önişlemci kullanılmıştır;

1. Gmsh
2. gmshToFoam
3. PolyDualMesh

Kullanılan temel önişlemci Gmsh'dir. Bütün serbest ve düzenli örgüler bu yazılım ile elde edilmiştir. gmshToFoam bir openFOAM dönüştürücüsüdür ve adında da anlaşılacağı gibi Gmsh tarafından oluşturulmuş düzenli (resim.1) ve serbest (resim.2) ağ yapılarının otomatik olarak dönüştürülüp OpenFOAM içine ithâl edilebilmesini sağlar. polyDualMesh de bir OpenFOAM aracıdır ve ithâl edilmiş bir serbest örgüyü çokgen örgüye (resim.3) dönüştürmek için kullanılır.

Resim.2)  Küp üzerinde kenar başına 20 düğüm noktası için elde edilmiş serbest örgü (Gmsh)

Bütün hesaplama örgüleri için kenar başına; 10, 20, 40 ,80 ve 100 düğüm noktası kullanılarak beş farklı çözünürlükte ve düzenli, serbest ve çokgen olarak üç farklı türde toplam 15 farklı ağ yapısı elde edilmiştir.

Resim.3) Küp üzerinde kenar başına 20 düğüm noktası için elde edilmiş çokgen örgüden bir kesit (Gmsh + polyDualMesh)

Toplam 15 adet örgü ile ilgili bazı temel veriler aşağıdaki resimlerde görülebilir. 3B hücre türlerine göre üç farklı ağ yapısı söz konudur;

1. Dörtyüzlü¹
2. Altıyüzlü²
3. Çokyüzlü³

Resim.4) Gmsh tarafından üretilen örgülerin boyutları ile gmshToFoam vasıtasıyla OpenFOAM içine ithâl edildikten sonra oluşturulan polyMesh dizini arasındaki oranların hücre türü ve düğüm sayısına göre değişimi.

Resim.5) OpenFOAM içine ithâl edildikten sonra oluşturulan polyMesh dizini boyutunun hücre türü ve düğüm sayısına göre değişimi.

Resim.6) Elde edilen üç faklı hücre türü için düğüm sayısına bağlı olarak oluşan 3 boyutlu toplam hücre sayısının düğüm sayısına göre değişimi.

İkinci safhada düğüm sayısı ve hücre türü değişkenlerinin hesaplamalar üzerindeki etkisini incelemek ilgi çekici olabilir.