OpenFOAM Tutorial Standard Solvers

boundaryFoam = = = = = = = =Steady­state solver for 1D turbulent flow, typically to generate boundary layer conditions at an inlet, for use in a simulation

Example Problems:boundaryLaunderSharma  model which has the ability to in model cases and predict 

by­pass transition, using the Launder equations.

boundaryWallFunctions solves a 1D turbulent model with two walls and one cyclic boundaries. 

bubbleFoam = = = = = = = = Solver for a system of two incompressible fluid phases with one phase dispersed, e.g. gas bubbles in a liquid

Example Problem:bubbleColumnclassic  bubble column problem with an inlet and outlet for the foam and 

bubbles and two walls. 

buoyantFoam= = = = = = = = =Transient Solver for buoyant, turbulent flow of compressible fluids for ventilation and heat­transfer

Example Problem: hotRoom 3D environment with one inlet, the “floor”, which the user 

can make any temperature and watch the thermal effects. i.e., thermal plume emanating from a 600 degree 

source on the floor 

buoyantSimpleFoam= = = = = = = = = = = = =Steady­state solver for buoyant, turbulent flow of compressible fluids for ventilation and heat­transfer

Example Problem:

hotRoom same as the first hot room, however this solver is steady state, showing a longer process, rather than transient.

buoyantSimpleRadiationFoam= = = = = = = = = = = = = = = = = = =  Steady­state solver for buoyant, turbulent flow of compressible fluids with radiation, for ventilation and heat­transfer

Example Problem:hotRadiationRoom a much finer mesh room than the previous two hotRoom 

cases, along with an elevated heating source, radiation

channelOodles= = = = = = = = = Incompressible large­eddy simulation (LES) solver for flow in a channel 

Example Problem:channel395 solves for channel flow, with several cyclic patches and 

only two top and bottom walls. Able to keep the mass flowrate in the channel constant, by calculating the velocity ateach step, takes a long time to run. 

chtMultiRegionFoam= = = = = = = = = = = = = Solver that couples conjugate heat transfer in a solid to a buoyancy­driven flow simulation 

Example Problem:multiRegionHeater same as the hotRoom example problems, however this 

has multiple sources for heat, not just one

compressibleLesInterFoam = = = = = = = = = = = = = = = = =Solver for 2 compressible, isothermal immiscible fluids using a volume of fluid (VOF) phase­fraction based interface capturing approach, with LES 

Example Problems:depthCharge2D modeled on a scale, a charge is blown in the mixture 

and the turbulence is modeled in a 2D environment based off the run time and a single momentum equation

depthCharge3D same thing as the first, but in a 3D environment. 

coodles= = = = = Coodles is a generic single­phase compressible LES solver

Example Problem:pitzDaily a simple 2D compression, inlet turbulence case with 

propane for the fluid, with an applicable mesh

dieselFoam= = = = = = = Diesel spray and combustion code 

Example Problem:aachenBomb block filled with air, a diesel injector is placed on the top 

center of the block and n­Heptane is injected, evaporatesand combusts 

dnsFoam= = = = = =Direct numerical simulation solver for boxes of isotropic turbulence 

Example Problem:boxTurb16 a box made up of six cyclic patches to model isotropic 

turbulence

electrostaticFoam= = = = = = = = = = = Solver for electrostatics 

Example Problem:chargedWire an electrostatic solver with user input values for the electric

field strength 

engineFoam= = = = = = = =Solver for internal combustion engines 

Example Problem:kivaTest a very complex mesh of a combustion engine of a cylinder

four pistons

financialFoam= = = = = = = = = Solves the Black­Scholes equation to price commodities 

Example Problem:europeanCall gives the price C of the trading cost S, the mesh is 1D

gnemdFoam= = = = = = = = General purpose molecular dynamics solver to simulate atoms in arbitrary shaped domains and average atomic/molecular quantities to the mesh to create field data 

Example Problems:constrictedChannel demonstrates multiple species, tethered molecules, field 

plots and the flexibility offered by molConfig

nanoNozzle a channel with a complex shape of solid walls, where a section of neon is driven along with mixes of argon, usedto demonstrate molecule demonstration 

icoDyMFoam= = = = = = = = =Transient solver for incompressible, laminar flow of Newtonian fluids with dynamic mesh

Example Problem:movingCone a dynamic moving mesh that the user can manipulate to 

produce desired outcome, simplest moving mesh

icoFoam = = = = = = Transient solver for incompressible, laminar flow of Newtonian fluids 

Example Problems:cavity enclosed square flow field with one moving boundarycavityClipped the same cavity, but a square of length of 0.04 m is 

removed from the bottom right of the cavitycavityGrade same as the cavity mesh, however there are now four 

individual blocks in the cavity

elbow models the same simulation as the cavity cases, however it is not the traditional block mesh, but bent into an elbow

interDyMFoam = = = = = = = = = = Solver for 2 incompressible fluids, which captures the interface using a VOF method with optional mesh motion 

Example Problems: damBreakWithObstacle a wall of water falls, and crashes into an obstacle inside a 

3D environmentsloshingTank2D a 2D environment that creates sloshing water to simulate 

crashing and oscillating waves sloshingTank2D3DoF Couldn’t find anythingsloshingTank3D a 3D environment that created sloshing water to simulate 

crashing and oscillating waves   sloshingTank3D3DoF Couldn’t find anythingsloshingTank3D6DoF Couldn’t find anything

interFoam= = = = = = =Solver for 2 incompressible fluids, which captures the interface using a VOF method 

Example Promblem:damBreak:  simulation of a breaking wall, the water runs into an object 

and is projected around the 2D environment, modeled from user defined time steps

laplacianFoam= = = = = = = = = Solves a simple Laplace equation, e.g. for thermal diffusion in a solid

Example Problem:flange a complex mesh of a flange, shows thermal diffusion 

through the solid

lesCavitatingFoam= = = = = = = = = = = =Transient cavitation code with LES turbulence

Example Problems:throttle a 2D mesh consisting of two main chambers and a small 

connecting tube, from the tube there is a thrusting source

throttle3D same case as seen in 3D

lesInterFoam = = = = = = = = =Solver for 2 incompressible fluids capturing the interface. Turbulence is modeled using a runtime selectable incompressible LES model 

Example Problem:nozzleFlow2D a nozzle is inserted into the bottom left of a wedge 

container, pouring in a liquid, very applicable but runs slower than rasInterFoam 

mdEquilibrationFoam= = = = = = = = = = = = = = Solver that equilibrates and/or preconditions molecular dynamics systems 

Example Problem:periodicCube a cubic domain with a periodic boundary in each direction,

there is a lattice of molecules, each in a block, heated to a target temperature

mhdFoam= = = = = = = Solver for magnetohydrodynamics (MHD): incompressible, laminar flow of a conducting fluid under the influence of a magnetic field 

Example Problem:hartmann this solves the coupled Maxwell­Navier­Stokes equations 

for an incompressible fluid, with a presumed constant electrical conductivity 

MRFSimpleFoam= = = = = = = = = = = Steady state solver for incompressible turbulent flow with Multiple Reference Frames regions

Example Problem:mixerVessel2D a 2D rotator or impellor working in a constant flow, can 

work at any RPM

multiphaseInterFoam= = = = = = = = = = = = = =Solver for an arbitrary number of incompressible immiscible fluids, capturing the multiple interfaces using a VOF method 

Example Problem:damBreak4phase same as the damBreak case, however this case contains 

different fluids at different levels in the meshdamBreak4phaseFine same, just with a finer mesh for greater resolution 

nonNewtonianIcoFoam= = = = = = = = = = = = = = =Transient solver for incompressible, laminar flow of non­Newtonian fluids 

Example Problem:offsetCylinder same as the icoFoam tutorial, however in the mesh there is

a cylinder, and it is made to investigate laminar flow around the cylinder

oodles= = = = Incompressible LES solver 

Example Problems:pitzDaily same as the coodles case with a very fine mesh, 244k cells. 

So it runs very slowlypitzDailyDirectMapped the same as the pitzDaily case with a longer inlet, 

the mesh is still composed of mainly walls

potentialFoam= = = = = = = = =  Simple potential flow solver which can be used to generate starting fields for full Navier­Stokes codes 

Example Problems:cylinder non­orthogonal mesh, investigate potential flow around a 

cylinder 

pitzDaily same as the other pitzDaily examples however, this caseconsiders the Navier­Stokes equations and can be any fluid

rasCavitatingFoam= = = = = = = = = = = = Transient cavitation code with RAS turbulence 

Example Problem:throttle same thruster problem just as in lesCavitatingFoam, 

however, it doesn’t use LES turbulence for the thrust

rasInterFoam= = = = = = = = =Solver for 2 incompressible fluids capturing the interface. Turbulence is modeled using a runtime selectable incompressible RAS model 

Example Problem:damBreak same as the other damBreak cases, however this has a RAS 

liquid, therefore the turbulence isn’t as great from the other cases

rhoCentralFoam= = = = = = = = = = = Density­based compressible flow solver based on central­upwind schemes 

Example Problems:biconic25­55Run35 a rather simple mesh made for thermodynamics, with an 

and a field stream, this case contains a “perfect gas”forwardStep a flow of Mach 3 at an inlet to a rectangular geometry with 

a step near the inlet region that generates shock waves, cangenerate a supersonic flow

LadenburgJet60psi Couldn’t Find Anything obliqueShock 2D aerodynamic test problem, there is a supersonic inlet

into the simple rectangular mesh, made to represent the reflection of an oblique shock, such as a plane going mach

shockTube traditional shock tube problem, a 2D environment in whicha shock wave is produced and the high­pressure and temperature gasses are shown

wedge15Ma5 very similar to the oblique shock case, however the meshesbottom right side has been cut out, the supersonic inlet hasnow been moved to the vertex of the cut

rhoPimpleFoam= = = = = = = = = = Transient solver for turbulent flow of compressible fluids for ventilation and heat­transfer 

Example Problem:angledDuct a simple mesh of a duct that is bent at an angle, gas is thrust

through the inlet and makes its way to the outlet while heating the mesh as well

rhoPorousSimpleFoam= = = = = = = = = = = = = = Steady­state solver for turbulent flow of compressible fluids with implicit or explicit porosity treatment 

Example Problems:angledDuctExplicit duct with a rectangular cross section with a sharp 45_ bend 

at the center. The porous media is added where the duct is bending and it goes halfway up the angled duct

angledDuctImplicit same as the other solver, the difference is the porosity of examples, this example has a finer mesh, and therefore is far more robust 

rhopSonicFoam= = = = = = = = = = Pressure­density­based compressible flow solver 

Example Problems:shockTube a one dimensional unsteady case where a discontinuity, 

normally in pressure, is introduced in the middle of the domain

wedge15Ma5 same as the first wedge case, without the upward scheme, as the solver is also pressure based

rhoSonicFoam= = = = = = = = = Density­based compressible flow solver 

Example Problems:forwardStep same as the first forward step without the applied upward

scheme

shockTube same tube and solver again, however this one is neither pressure or central­upwind scheme based

rhoTurbFoam= = = = = = = = = Transient solver for compressible, turbulent flow 

Example Problem:cavity the same as the icoFoam case however this isn’t a laminar 

flow, as well the lid is no longer the transient side but the back wall

rhoTurbTwinParcelFoam= = = = = = = = = = = = = = = = Transient solver for compressible, turbulent flow with two thermo­clouds

Example Problem:simplifiedSiwek multiregion lagrangian clouds, in a squar 2D mesh with a 

long inlet in the top left corner, shows turbulent flow into compression of the gas

scalarTransportFoam= = = = = = = = = = = = = = Solves a transport equation for a passive scalar

Example Problem:pitzDaily scalar transport, swirl test: non­uniform initial field, using 

field algebra

settlingFoam= = = = = = = =Solver for 2 incompressible fluids for simulating the settling of the dispersed phase 

Example Problems:dahl a very fine 2D mesh in which two 2 fluids are released, one

one from the top and the other from the bottom, they thensettle together

tank3D Couldn’t find anything

simpleFoam= = = = = = = =Steady­state solver for incompressible, turbulent flow of non­Newtonian fluids

Example Problems:airFoil2D a 2D airfoil in a large square mesh, that is put into the flow 

of turbulent non­Newtonian fluidspitzDaily same as all the others, however this version has a turbulent

flowpitzDailyExptInlet same thing with a different inlet

simpleSRFFoam= = = = = = = = = = Steady, incompressible, rotating reference frame

Example Problem:mixer a large 3D rotor, can be applied in many different ways

snappyHexMesh= = = = = = = = = = Automatic meshing tool 

Example Problems:iglooWithFridges exactly as advertised, an igloo with 2 fridges in it, simply 

used to show how the tool worksmotorBike once again, simply here to show how the tool works

solidDisplacementFoam= = = = = = = = = = = = = = =Transient segregated finite­volume solver of linear­elastic, small­strain deformation of a solid body, with optional thermal diffusion and thermal stresses 

Example Problem:plateHole a square mesh with a quarter circle cut out of the bottom 

left corner, pressure is applied to the plate for stress analysis

solidEquilibriumDisplacementFoam= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = Steady­state segregated finite­volume solver of linear­elastic, small­strain deformation of a solid body

Example Problem:beamEndLoad a rectangular beam is strained, testing the elastic properties 

of the material, as well stress is shown in the beam

sonicFoam= = = = = = =Transient solver for trans­sonic/supersonic, laminar flow of a compressible gas. 

Example Problems:forwardStep same as the other forwardStep problems, however this 

contains a laminar flow rather than turboshockTube another version of a shock tube problem with a laminar 

flow and compressible gas

sonicLiquidFoam= = = = = = = = = = =Transient solver for trans­sonic/supersonic, laminar flow of a compressible liquid 

Example Problem:decompressionTank a simple tank under high pressure becomes decompressed

by a nozzle inserted in the side of the tank

sonicTurbFoam= = = = = = = = = = Transient solver for trans­sonic/supersonic, turbulent flow of a compressible gas 

Example Problems:nacaAirfoil a supersonic flow around a 2D NACA airfoilprism a supersonic flow blown around a 2D prism

turbFoam= = = = = = Transient solver for incompressible, turbulent flow

Example Problem

cavity same as the last cavity case, however it contains incompressible gas

twoPhaseEulerFoam= = = = = = = = = = = = = Solver for a system of 2 incompressible fluid phases with one phase dispersed, e.g. gas bubbles in a liquid 

Example Problems:bed a simulation of a fluidized flow to show a two phase flow 

with the solver, through a simple 2D meshbed2 same as the bed problem, bubbling fluidized bed 

simulations, except the natural orientation of the mesh isdifferent and the mesh is finer

bubbleColumn  a bubble column module using a two flow phase for thebase

XiFoam= = = = = Compressible premixed/partially­premixed combustion solver with turbulence modeling 

Example Problem:moriyoshiHomogeneous based on the Weller amelet combustion model with a 

mesh this module has premixed gasses that are ready to combust 

Xoodles= = = = = Compressible premixed/partially­premixed combustion solver with large­eddy simulation (LES) turbulence modeling

Example Problems:pitzDaily a jet is blowing a premixed fuel into the mesh for ignition, 

otherwise it’s the same as the other pitzDaily casespitzDaily3D the same case except with a finer mesh and in 3D