Fluent 用戶自定義函數(shù)UDF技巧,并行計算,UDFs處理.pdf

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1、FluentUDFs本章包含了FLUENT中如何寫UDFs的概述。3.1概述3.2寫解釋式UDFs的限制3.3FLUENT中UDFs求解過程的順序3.4FLUENT網(wǎng)格拓撲3.5FLUENT數(shù)據(jù)類型3.6使用DEFINEMacros定義你的UDF3.7在你的UDF源文件中包含udf.h文件3.8定義你的函數(shù)中的變量3.9函數(shù)體3.10UDF任務3.11為多相流應用寫UDFs3.12在并行中使用你的UDF3.1概述（Introduction）在你開始編寫將掛到FLUENT代碼以增強其標準特征的UDF之前，你

2、必須知道幾個基本的要求。首先，UDFs必須用C語言編寫。它們必須使用FLUENT提供的DEFINEmacros來定義。UDFs必須含有包含于源代碼開始指示的udf.h文件；它允許為DEFINEmacros和包含在編譯過程的其它FLUENT提供的函數(shù)定義。UDFs只使用預先確定的宏和函數(shù)從FLUENT求解器訪問數(shù)據(jù)。通過UDF傳遞到求解器的任何值或從求解器返回到UDF的，都指定為國際（SI）單位?？傊?，當寫UDF時，你必須記住下面的FLUENT要求。UDFs：1.采用C語言編寫。2.必須為udf.h文件有一

3、個包含聲明。3.使用Fluent.Inc提供的DEFINEmacros來定義。4.使用Fluent.Inc提供的預定義宏和函數(shù)來訪問FLUENT求解器數(shù)據(jù)。5.必須使返回到FLUENT求解器的所有值指定為國際單位。3.2寫解釋式UDFs的限制（RestrictiononWritingInterpretedUDFs）無論UDFs在FLUENT中以解釋還是編譯方式執(zhí)行，用戶定義C函數(shù)（說明在Section3.1中）的基本要求是相同的，但還是有一些影響解釋式UDFs的重大編程限制。FLUENT解釋程序不支持所有

4、的C語言編程原理。解釋式UDFs不能包含以下C語言編程原理的任何一個：1.goto語句。2.非ANSI-C原型語法3.直接的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)查詢（directdatastructurereferences）4.局部結(jié)構(gòu)的聲明5.聯(lián)合(unions)6.指向函數(shù)的指針（pointerstofunctions）7.函數(shù)數(shù)組。在訪問FLUENT求解器數(shù)據(jù)的方式上解釋式UDFs也有限制。解釋式UDFs不能直接訪問存儲在FLUENT結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)。它們只能通過使用Fluent提供的宏間接地訪問這些數(shù)據(jù)。另一方面，編譯式UDF

5、s沒有任何C編程語言或其它注意的求解器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的限制。3.3FLUENT求解過程中UDFs的先后順序（SequencingofUDFsintheFLUENTSolutionProcess）當你開始寫UDF代碼的過程時（依賴于你寫的UDF的類型），理解FLUENT求解過程中UDFs調(diào)用的內(nèi)容或許是重要的。求解器中包含連接你寫的用戶定義函數(shù)的call-outs。知道FLUENT求解過程中迭代之內(nèi)函數(shù)調(diào)用的先后順序能幫助你在給定的任意時間內(nèi)確定那些數(shù)據(jù)是當前的和有效的。分離式求解器在分離式求解器求解過程中（Fi

6、gure3.3.1），用戶定義的初始化函數(shù)（使用DEFINE_INIT定義的）在迭代循環(huán)開始之前執(zhí)行。然后迭代循環(huán)開始執(zhí)行用戶定義的調(diào)整函數(shù)（使用DEFINE_ADJUST定義的）。接著，求解守恒方程，順序是從動量方程和后來的壓力修正方程到與特定計算相關(guān)的附加標量方程。守恒方程之后，屬性被更新（包含用戶定義屬性）。這樣，如果你的模型涉及到氣體定律，這時，密度將隨更新的溫度（和壓力and/or物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)）而被更新。進行收斂或者附加要求的迭代的檢查，循環(huán)或者繼續(xù)或停止。Figure3.3.1:Solutio

7、nProcedurefortheSegregatedSolver耦合求解器在耦合求解器求解過程中（Figure3.3.2）,用戶定義的初始化函數(shù)（使用DEFINE_INIT定義的）在迭代循環(huán)開始之前執(zhí)行。然后，迭代循環(huán)開始執(zhí)行用戶定義的調(diào)整函數(shù)（使用DEFINE_ADJUST定義的）。接著，F(xiàn)LUENT求解連續(xù)、動量和（適合的地方）能量的控制方程和同時地一套物質(zhì)輸運或矢量方程。其余的求解步驟與分離式求解器相同（Figure3.3.1）。Figure3.3.2:SolutionProcedureforthe

8、CoupledSolver3.4FLUENT網(wǎng)格拓撲在我們開始討論FLUENT特殊的數(shù)據(jù)類型之前，你必須理解網(wǎng)格拓撲學的術(shù)語因為FLUENT數(shù)據(jù)類型是為這些實體定義的。下面是顯示在Figure3.4.1中的網(wǎng)格實體的定義。單元（cell）區(qū)域被分割成的控制容積單元中心（cellcenter）FLUENT中場數(shù)據(jù)存儲的地方面（face）單元（2Dor3D）的邊界邊（edge）面（3D）的邊界節(jié)點（node）網(wǎng)格點單元線索（cel