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- ITHACA‑FV 项目介绍与使用详情
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- 一、项目简介
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- 第三方内置依赖（git子模块自带，无需额外安装）
- 二、核心功能特性
- 三、编译安装步骤
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- 前置条件
- 四、典型工作流（完整使用流程）
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- 阶段1：离线阶段（成本高，只做一次）
- 阶段2：在线阶段（极快，大量调用）
- 五、代码调用两种模式
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- 模式A：直接使用项目提供的可执行程序
- 模式B：C++二次开发，在自己的OpenFOAM程序链接ITHACA‑FV库
- 六、重要限制与注意事项
- 七、学习资源
- 八、引用
ITHACA‑FV 项目介绍与使用详情
GitHub地址：https://github.com/ITHACA‑FV/ITHACA‑FV 全称：In real Time Highly Advanced Computational Applications for Finite Volumes，面向OpenFOAM的开源降阶模型（ROM，Model Order Reduction）C++库，由mathLab课题组开发维护。
一、项目简介
ITHACA‑FV是构建于OpenFOAM有限体积求解器之上的降阶建模工具库，核心目标：把高保真CFD全阶模型（FOM），通过降阶方法构建代理模型，大幅降低参数化CFD、瞬态流体仿真的计算开销，用于参数扫描、实时预测、数字孪生等场景。
传统OpenFOAM直接做多参数算例，每个参数都要跑完整CFD；ITHACA‑FV分为离线阶段（运行若干全阶CFD，采集流场快照，构建降阶基）和在线阶段（使用小维度降阶模型快速预测新参数下场，不再跑完整CFD）。
适配：官方主要面向 openfoam.com 商业发行版（v2106/v2212/v2306/v2412），也可手动适配OpenFOAM Foundation社区版；支持Ubuntu、CentOS、Arch等Linux系统。
第三方内置依赖（git子模块自带，无需额外安装）
二、核心功能特性
适用场景：参数化流体仿真、快速响应评估、数字孪生代理模型；主要针对层流，湍流降阶需要额外数据驱动闭合模型。
三、编译安装步骤
前置条件
# 1.加载OpenFOAM环境（示例v2412，换成你的版本）
source $HOME/OpenFOAM/OpenFOAM‑v2412/etc/bashrc
# 2.克隆仓库并拉取子模块（Eigen/Spectra/OptimLib）
git clone –depth 1 [https://github.com/ITHACA](https://github.com/ITHACA)‑FV/ITHACA‑FV.git
cd ITHACA‑FV
git submodule update –init
# 3.加载ITHACA‑FV自身环境
source etc/bashrc
# 4.编译
## 默认仅编译核心库（不编译算例、单元测试）
./Allwmake
## 如果需要编译tutorials、unitTest，加参数
# ./Allwmake -h 查看帮助
# ./Allwmake -a 编译全部：库+应用+单元测试+tutorials
编译完成后，每次新开终端，需要同时source OpenFOAM和ITHACA‑FV/etc/bashrc才能调用库与工具程序。
四、典型工作流（完整使用流程）
ITHACA‑FV标准流程分为离线（Offline） 和在线（Online） 两大阶段，所有算例参考tutorials文件夹。
阶段1：离线阶段（成本高，只做一次）
离线本质：花钱跑若干高精度CFD，学习参数‑流场之间的映射。
阶段2：在线阶段（极快，大量调用）
⚠️ 在线阶段不再调用完整OpenFOAM压力速度耦合求解器，求解规模从百万网格自由度降到几十/几百维。
五、代码调用两种模式
模式A：直接使用项目提供的可执行程序
编译完成后，tutorial中提供现成应用，修改算例字典文件ITHACAproperties配置POD参数、快照路径、DEIM开关，直接运行，适合快速上手测试。
模式B：C++二次开发，在自己的OpenFOAM程序链接ITHACA‑FV库
在Make/options添加ITHACA‑FV头文件与库链接，调用ITHACAutilities、pod、galerkin、deim等类，嵌入自己求解器实现自定义降阶流程。
六、重要限制与注意事项
七、学习资源
八、引用
使用该库发表论文，按仓库README给出bibtex引用mathLab团队对应的ITHACA‑FV原始论文。
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