流体颗粒耦合（CFD-DEM）求解器 sediFoam 简介和安装步骤

sediFoam 是弗吉尼亚理工学院肖恒团队的杰作，在 OpenFOAM 的框架内实现了 CFD 和 DEM 耦合，在圈子里小有名气。OpenFOAM 自带的欧拉-拉格朗日耦合求解器，比如 MPPICFoam 和 DPMFoam 都无法解析颗粒间的相互作用，不适用于稠密颗粒流体两相流。稠密颗粒一般使用离散单元法求解，该方法可以考虑单个颗粒的形状、尺寸，解析颗粒之间的作用力，甚至是颗粒之间的化学反应。因而，在 OpenFOAM 中植入离散元求解器是个十分现实的需求。

sediFoam 使用 lammps 处理颗粒间的相互作用。使用 OpenFOAM 模拟流体运动。自主开发了拖曳力模型和湍流模型，用于处理颗粒和流体间的相互作用。

sediFoam 的编译过程可以分成1）安装 OpenFOAM，2）安装 lammps，3）编译 sediFoam 这几步。

这个过程中，会有比较严重的版本兼容性问题，小编在第一步就掉进了坑里。sediFoam 是在 OpenFOAM 2.4.0 的基础上开发的，对这个版本的支持也最好。根据小编的经验，这种求解器就应该使用旧版本的 OpenFOAM，不能贸然尝试在新版上编译。但是，OpenFOAM 2.4.0 和 Ubuntu 18.04 自带的 GCC 不兼容，需要修改部分源代码，小编在遇到编译错误后发现了相应的 issue，开发者 Henry 表示放弃在 2.4.x 版本中修改这些 bug，直接转战 3.0 版。好在有热心网友在 openfoamwiki 发布了修正 bug 的方法，http://openfoamwiki.net/index.php/Installation/Linux/OpenFOAM-2.4.0/Ubuntu。按此方法可以顺利编译好 OpenFOAM，小编亲测有效。

第二步是编译 lammps，同样需要特定版本，建议使用 lammps-1Feb14，编译配置建议使用 sediFoam 开发者编写的文件，详见xiaoh/sediFoam。这里需要注意，如果系统上安装有多个版本的 mpi，需要指定编译器使用 openmpi。

接下来按照xiaoh/sediFoam继续编译动态链接库和 lammpsFoam。

编译完成后试一下 lammpsFoam -help，如果能正常运行，说明编译成功。

$ lammpsFoam -help

Usage: lammpsFoam [OPTIONS]
options:
  -case <dir>       specify alternate case directory, default is the cwd
  -noFunctionObjects
                    do not execute functionObjects
  -parallel         run in parallel
  -roots <(dir1 .. dirN)>
                    slave root directories for distributed running
  -srcDoc           display source code in browser
  -doc              display application documentation in browser
  -help             print the usage

Using: OpenFOAM-2.4.x (see www.OpenFOAM.org)
Build: 2.4.xCode language: PHP (php)

sediFoam 官方文档不是很详细，如果你遇到了编译问题，欢迎在评论区留言、私信。