Nesta seção serão tratadas informações sobre a instalação do pacote biomassGasification-
Foam, visando auxiliar futuros pretendentes à sua utilização. As informações aqui fornecidas e os
problemas encontrados são referentes à versão do código disponibilizada na época deste trabalho (2016).
Ele foi desenvolvido para ser utilizado com a versão do OpenFOAM 2.1.1. Também testamos que ele funciona com a versão do OpenFOAM 2.1.x, que é uma versão de repositório. Portanto, para sua utilização, o usuário deve ter instalado uma dessas versões do OpenFOAM. Essas versões e informações sobre sua instalação podem ser encontradas no endereço eletrônico da
OpenFOAM Foundation <http://openfoam.org/>. A instalação do biomassGasificationFoam
não se mostrou possível com versões um pouco mais novas, como 2.2.X e 2.3.X, devido à mudanças nas bibliotecas do OpenFOAM, o que poderia se mostrar interessante pelas novas funcionalidades que foram implementadas nessas versões. Por exemplo, a versão 2.3.X alterou as bibliotecas de modelos termofísicos, e também inseriu vários novos solucionadores de sistemas de Equações Diferenciais Ordinárias (EDO), que poderiam se mostrar mais adequados para a solução da cinética química dos casos simulados com o biomassGasificationFoam, diminuindo problemas de convergência. Uma sugestão para trabalhos futuros seria justamente a adaptação do biomassGasificationFoam para funcionar com versões mais novas do OpenFOAM. Porém, essa tarefa pode se mostrar de difícil execução, requirindo do usuário um conhecimento profundo da linguagem de programação C++ e sua implementação no OpenFOAM.
Primeiramente, o código biomassGasificationFoam pode ser obtido por download na
página eletrônica <https://biomassgasification.eu/biomassGasificationFoam>, juntamente com
o artigo de Kwiatkowski et al. (2013).
O local de instalação do OpenFOAM, a pasta de uso pessoal do usuário e as variáveis de ambiente que os definem serão importantes no processo de instalação. Não existe um diretório obrigatório no qual deve ser instalado o OpenFOAM, ficando a escolha do usuário. Ele pode ser, por exemplo, os diretórios /opt, /opt/OpenFOAM, /usr/local/OpenFOAM ou $HOME/OpenFOAM, sendo esse último uma opção para apenas um usuário. Para uso neste trabalho, o OpenFOAM foi instalado no diretório /opt, resultando no local de instalação /opt/OpenFOAM-2.1.1. Assim sendo, se o leitor instalou em um local diferente, deve fazer as considerações e mudanças necessárias. Esse diretório de instalação pode ser verificado com a variável de ambiente $WM_PROJECT_DIR, executando o seguinte comando:
echo $WM_PROJECT_DIR
que retorna o diretório /opt/OpenFOAM-2.1.1. A pasta de uso pessoal do usuário fica no diretório $HOME/OpenFOAM/<usuário>-2.1.1 e é atribuída à variável de ambiente $WM_PROJECT_ USER_DIR. O comando:
echo $WM_PROJECT_USER_DIR
retorna o diretório /home/caio/OpenFOAM/caio-2.1.1 para o caso do autor. Todas as variáveis de ambiente definidas podem ser vistas com o comando:
env
Dando sequência ao processo de instalação do código, é aconselhável que o usuário co- pie e cole o arquivo baixado (biomassGasificationFoam_installPack_1.0 ) na sua pasta de uso pessoal e extraia o arquivo .zip nesse mesmo local, obtendo o diretório biomassGasification-
Foam_installPack_1.0. Nesse diretório estarão contidos os seguintes itens:
• biomassGasificationFoam_installPack_1.0 - Diretório de mesmo nome contendo os códigos do solver, utilitários e bibliotecas, e arquivos necessários para a instalação;
• oneCellTest - Caso teste onde o domínio é reduzido a apenas uma célula, com o objetivo de analisar a cinética de determinado processo;
• TGA_test - Caso teste de análise termogravimétrica para a pirólise de uma madeira que
foi utilizado para a validação do código (comentado na seção 2.4);
• README - arquivo de texto README.
Os dois casos testes podem ser executados pelo usuário e servem como exemplos e fontes de informação. Já o primeiro diretório (biomassGasificationFoam_installPack_1.0 ) contém os códigos e arquivos para a instalação, apresentando os seguintes itens:
• biomassGasificationFoam - Conjunto de códigos do solver biomassGasificationFoam, para a sua execução e compilação;
• biomassGasificationMedia - Conjunto de códigos da biblioteca auxiliar biomassGasifica- tionMedia;
• setPorosity - Códigos do utilitário setPorosity;
• totalMassBiomassGasificationFoam - Códigos do utilitário totalMassBiomassGasifica- tionFoam;
• biomassGasificationMediaDirectories - Arquivo de texto que define as variáveis de ambiente para o biomassGasificationFoam;
• install - Arquivo de texto que funciona como script para a instalação do biomassGasifica- tionFoam;
• pratical_issues.pdf - Arquivo .pdf com instruções básicas de instalação;
• README - Arquivo de texto com instruções de instalação e informações básicas dos códigos.
Antes de executar o script install para realizar a instalação, é necessário declarar as variáveis de ambiente, tanto do OpenFOAM quanto do biomassGasificationFoam. Para as variáveis do OpenFOAM, basta executar o seguinte comando em um terminal (levando em consideração o local de instalação escolhido pelo autor):
source /opt/OpenFOAM-2.1.1/etc/bashrc
Para as variáveis do biomassGasificationFoam, o usuário deve abrir um terminal no diretório biomassGasificationFoam_installPack_1.0, comentado acima (que contém os arquivos
install e biomassGasificationMediaDirectories) e executar o comando:
source biomassGasificationMediaDirectories
Esse comando executa o arquivo de texto biomassGasificationMediaDirectories como se fosse um programa. Os usuários podem testar se as variáveis de ambiente necessárias para a instalação estão corretamente definidas com os seguintes comandos:
echo $WM_PROJECT_DIR
deve retornar o diretório /opt/OpenFOAM-2.1.1. echo $FOAM_HGS
deve retornar o diretório /opt/OpenFOAM-2.1.1/biomassGasificationMedia. echo $LIB_SRC
deve retornar o diretório /opt/OpenFOAM-2.1.1/src. É extremamente provável que esse comando não retorne nenhum diretório, indicando que a variável $LIB_SRC não está definida, fazendo com que o usuário tenha que defini-la manualmente. Esse é um primeiro inconveniente. Um segundo inconveniente é que, se o usuário quiser futuramente alterar os códigos, terá que recompilar o
solver ou as bibliotecas que foram alteradas, e toda vez que ele for fazer esse procedimento terá que
definir novamente as variáveis de ambiente (com o arquivo biomassGasificationMediaDirectories e a variável $LIB_SRC).
Para contornar esses inconvenientes e polpar tempo, o autor propõe então a seguinte solução: definir essas variáveis de modo automático toda vez que o terminal for aberto, colocando os comandos de definição no arquivo “.bashrc”. Esse arquivo fica localizado na pasta home do usuário (/home/<usuário>, também designado por $HOME ou pelo símbolo ∼). Ele é um arquivo oculto, por isso seu nome é precedido por um ponto, e é executado toda vez que um terminal é aberto. Esse procedimento já deve ter sido realizado pelo usuário ao instalar o OpenFOAM, acrescentando uma linha ao final desse arquivo que define as variáveis de ambiente do OpenFOAM.
Primeiramente, crie um arquivo que realizará a exportação da variável $LIB_SRC. Um exemplo utilizado pelo autor é um arquivo de texto chamado exportLibSrc com o conteúdo mos-
trado na Figura 33. Coloque esse arquivo no diretório biomassGasificationFoam_installPack_1.0,
juntamente com o arquivo biomassGasificationMediaDirectories, como mostrado na Figura 34.
Em seguida, utilize o seguinte comando em um terminal para abrir o arquivo .bashrc e editá-lo: gedit ∼/.bashrc
Ao final do arquivo, acrescente as linhas com os comandos que realizarão a execução dos
arquivos biomassGasificationMediaDirectories e exportLibSrc, como mostra aFigura 35, sendo
esses comandos específicos para cada computador e diretório de instalação utilizado. Portanto, o usuário deve fazer a adaptação para o seu caso.
Figura 33 – Arquivo exportLibSrc
Figura 34 – Diretório biomassGasificationFoam_installPack_1.0 com o arquivo exportLibSrc
Figura 35 – Trecho final do arquivo .bashrc com as linhas acrescentadas destacadas
Agora basta salvar o arquivo e fechar. Feito isso, toda vez que um terminal for aberto todas as variáveis de ambiente necessárias para o funcionamento do biomassGasificationFoam já estarão definidas automaticamente, e o usuário não precisará se preocupar mais com esse detalhe.
O próximo passo será a execução do script install, que realizará a instalação do biomassGa- sificationFoam. Existe a possibilidade de ocorrer problemas referentes à limitações de permissão do usuário, devido ao OpenFOAM estar instalado no diretório /opt/. Para executar o script ins-
tall, é necessário antes liberar a permissão para que ele, um arquivo de texto, possa ser executado
como programa. Para isso, basta clicar com o botão direito no arquivo e selecionar “Propriedades”, ir na aba “Permissões” e selecionar a caixa “Permitir execução do arquivo como um programa”. É importante informar também que esse mesmo processo para liberação de execução como um pro- grama deve ser feito para o arquivo Allwmake, presente no diretório thermophysicalModels (bi-
omassGasificationFoam_installPack_1.0/biomassGasificationMedia/thermophysicalModels). Se
isso não for feito, o usuário terá problemas de permissão como o destacado na Figura 36.
Figura 36 – Erro devido à permissão do arquivo Allwmake
Com as permissões liberadas, para o usuário executar o script install basta usar o seguinte comando em um terminal no diretório biomassGasificationFoam_installPack_1.0, que contém o arquivo install:
./install
Esse script realizará a instalação do biomassGasificationFoam, ou seja, a compilação do solver, das bibliotecas auxiliares e dos utilitários. Devido a um erro em um arquivo de compilação de uma biblioteca, o usuário irá se deparar com o erro “Sem regra para processar o
alvo reaction/Reactions/solidHeterogeneousReaction.dep”, destacado na Figura 37.
Figura 37 – Erro ao compilar o conjunto de bibliotecas solid, dos modelos termofísicos
Esse erro afeta a compilação subsequente de outras bibliotecas. O problema se encontra na
letra “R” maiúscula do sub-diretório Reactions, indicado com uma seta na Figura 37. O diretório
presente no diretório /biomassGasificationMedia/thermophysicalModels/solid/Make. Altere a terceira linha, trocando o “R” maiúsculo do sub-diretório Reactions para “r” minúsculo, como
mostrado na Figura 38.
Figura 38 – Arquivo files alterado
Finalmente, após esses procedimentos descritos acima, o usuário conseguirá, supostamente, realizar a execução do script install e a instalação do biomassGasificationFoam sem mais problemas. Após concluído, para testar se a instalação funcionou basta executar o seguinte comando em um terminal:
biomassGasificationFoam
Se o procedimento obteve sucesso, irá aparecer na tela o cabeçalho do programa.