Fluent UDF 中文教程1
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FLUENTUDF官方培训教程一、引言FLUENTUDF(UserDefinedFunctions)是一种强大的功能,允许用户在FLUENT软件中自定义自己的函数,以满足特定的模拟需求。
为了帮助用户更好地了解和使用UDF功能,FLUENT官方提供了一系列培训教程,本教程将对其中的重点内容进行详细介绍。
二、UDF基础知识1.UDF概述UDF是FLUENT软件中的一种编程接口,允许用户自定义自己的函数,包括自定义物理模型、边界条件、求解器控制等。
UDF功能使得FLUENT软件具有很高的灵活性和扩展性,能够满足各种复杂流动问题的模拟需求。
2.UDF编程语言UDF使用C语言进行编程,因此,用户需要具备一定的C语言基础。
UDF编程遵循C语言的语法规则,但为了与FLUENT软件的求解器进行交互,UDF还提供了一些特定的宏和函数。
3.UDF编译与加载编写完UDF代码后,需要将其编译成动态库(DLL)文件,然后加载到FLUENT软件中。
编译和加载UDF的过程如下:(1)编写UDF代码,保存为.c文件;(2)使用FLUENT软件提供的编译器(如gfortran)将.c文件编译成.dll文件;(3)在FLUENT软件中加载编译好的.dll文件。
三、UDF编程实例1.自定义物理模型cinclude"udf.h"DEFINE_TURBULENCE_MODEL(my_k_epsilon_model,d,q){realrho=C_R(d,Q_REYNOLDS_AVERAGE);realmu=C_MU(d,Q_REYNOLDS_AVERAGE);realk=C_K(d,Q_KINETIC_ENERGY);realepsilon=C_EPSILON(d,Q_DISSIPATION_RATE);//自定义湍流模型计算过程}2.自定义边界条件cinclude"udf.h"DEFINE_PROFILE(uniform_velocity_profile,thread,position ){face_tf;realx[ND_ND];begin_f_loop(f,thread){F_CENTROID(x,f,thread);realvelocity_magnitude=10.0;//自定义速度大小realvelocity[ND_ND];velocity[0]=velocity_magnitude;velocity[1]=0.0;velocity[2]=0.0;F_PROFILE(f,thread,position)=velocity_magnitude;}end_f_loop(f,thread)}3.自定义求解器控制cinclude"udf.h"DEFINE_CG_SUBITERATION_BEGIN(my_cg_subiteration_begin,d ,q){realdt=0.01;//自定义时间步长DT(d)=dt;}四、总结本教程对FLUENTUDF官方培训教程进行了简要介绍,包括UDF 基础知识、编程实例等内容。
FLUENT UDF 教程第一章. 介绍本章简要地介绍了用户自定义函数(UDF)及其在Fluent中的用法。
在1.1到1.6节中我们会介绍一下什么是UDF;如何使用UDF,以及为什么要使用UDF,在1.7中将一步步的演示一个UDF例子。
1.1 什么是UDF?1.2 为什么要使用UDF?1.3 UDF的局限1.4 Fluent5到Fluent6 UDF的变化1.5 UDF基础1.6 解释和编译UDF的比较1.7一个step-by-stepUDF例子1.1什么是UDF?用户自定义函数,或UDF,是用户自编的程序,它可以动态的连接到Fluent求解器上来提高求解器性能。
用户自定义函数用C语言编写。
使用DEFINE宏来定义。
UDF中可使用标准C 语言的库函数,也可使用Fluent Inc.提供的预定义宏,通过这些预定义宏,可以获得Flu ent求解器得到的数据。
UDF使用时可以被当作解释函数或编译函数。
解释函数在运行时读入并解释。
而编译UDF则在编译时被嵌入共享库中并与Fluent连接。
解释UDF用起来简单,但是有源代码和速度方面的限制不足。
编译UDF执行起来较快,也没有源代码限制,但设置和使用较为麻烦。
1.2为什么要使用UDF?一般说来,任何一种软件都不可能满足每一个人的要求,FLUENT也一样,其标准界面及功能并不能满足每个用户的需要。
UDF正是为解决这种问题而来,使用它我们可以编写FLUEN T代码来满足不同用户的特殊需要。
当然,FLUENT的UDF并不是什么问题都可以解决的,在下面的章节中我们就会具体介绍一下FLUENT UDF的具体功能。
现在先简要介绍一下UDF的一些功能:定制边界条件,定义材料属性,定义表面和体积反应率,定义FLUENT输运方程中的源项,用户自定义标量输运方程(UDS)中的源项扩散率函数等等。
λ在每次迭代的基础上调节计算值λ方案的初始化λ(需要时)UDF的异步执行λ后处理功能的改善λFLUENT模型的改进(例如离散项模型,多项混合物模型,离散发射辐射模型)λ由上可以看出FLUENT UDF并不涉及到各种算法的改善,这不能不说是一个遗憾。
FLUENT_UDF官方培训教程
必须原创
FLUENT UDF全称为Fluent User Defined Functions,是ANSYS Fluent有限元分析软件的一种高级应用技术,主要用于定制流体、多相流及热传导模拟中的特殊调整元件。
本文介绍如何使用FLUENT-UDF进行实际模拟的培训教程。
一、FLUENTUDF的概念
FLUENT UDF是一种定制的技术,它可以灵活地增强Fluent本身的模拟能力,并让用户能够自定义函数来调整流体、多相流及热传导模拟中的特殊参数。
FLUENT UDF是一种可以定义特殊参数和条件的技术,它可以让Fluent本身的模拟更加强大。
用户可以根据实际的需求自定义这些特殊参数,从而实现更加全面和精确的模拟。
二、FLUENTUDF的步骤
2.编写UDF函数:
UDF函数可以用C或Fortran语言编写,也可以用Fluent自带的UDFEasy编译器编写。
编写UDF函数的基本步骤是:
(1)编写UDF函数的声明,它在编译器的第一行声明,用于定义函数的相关参数;
(2)编写函数代码,用于计算流体及热传导的相关参数;
(3)编写函数的结束部分,使函数返回正确的值并运行成功。
fluent之UDF⽂件的操作
下⽂转⾃沙场醉客之博客:
可⽤txt⽂件进⾏UDF编程,之后将⽂件改为.c⽂件。
(也可⽤VC编程,保存为.c⽂件)
将程序导⼊到Fluent中利⽤编译功能,具体操作
在 fluent中的Define -> Use-Defined -> Compiled 打开之后,选择source files下⾯的Add...,找到编写好的.c⽂件打开,点击Build,就会⽣成⼀个以liberary name命名的⽂件夹,编译好的资料就放在这个⽂件夹⾥⾯,最后点击load就会将编译好的内容导⼊到Fluent中,这样你在有UDF选项的下拉菜单中就会看到你编好的程序名称。
利⽤UDF编程和C语⾔编程很相似,所以最好知道⼀些C语⾔编程的基础,再掌握⼀些Fluent的UDF固有的⼀些命令,基本上⼀些简单的程序就都没问题了。
fluent udf使用自定义场函数
在ANSYS Fluent中,用户自定义函数(User-Defined Functions, UDFs)是一种强大的工具,允许用户自定义和扩展Fluent的功能。
如果你想使用自定义场函数,可以通过编写UDF来实现。
以下是一个简单的步骤说明如何使用UDF来定义一个自定义场函数:
1.确定需求:首先明确你想要定义的场函数的性质和行为。
例如,
你可能想定义一个自定义的速度场、压力场或其他物理场。
2.编写UDF:使用C语言(或其他支持的语言)编写UDF。
UDF需
要遵循特定的接口和语法。
你可以查阅ANSYS Fluent的官方文档,了解如何编写UDF。
3.编译UDF:将编写的UDF文件编译成动态链接库(DLL)文件,以
便Fluent可以加载和使用它。
4.加载UDF:在Fluent中加载编译的UDF DLL文件。
这通常需要在
启动Fluent之前或通过特定的命令在Fluent中加载DLL文件。
5.定义和使用场函数:一旦UDF被加载,你可以在Fluent的模型中
定义和使用这个自定义场函数。
例如,你可以在域设置、材料属性或其他需要这个场函数的上下文中引用它。
6.运行和验证:运行Fluent模拟,并验证自定义场函数的正确性和
有效性。
需要注意的是,使用UDF开发自定义场函数需要一定的编程和
数值模拟经验。
务必确保你的UDF是正确的、有效的,并遵循Fluent 的规范和最佳实践。
此外,由于UDF具有很高的灵活性,因此在使用它们时要小心,确保不会引入错误或不稳定因素。
1)安装vc时候,只要选择了“环境变量”这一项,就不需要在“我的电脑>属性>高级>环境变量”中更改“incl ude”“lib”“path”变量的值,保持默认状态即可;2)如果是flue nt6.1以上的版本,读入你的case文件,只要在defin e->us er-de fined->fun ction s->co mplie d中,a dd你的u df源文件(*.c)和“udf.h”头文件,然后确定用户共享库(lib raryname)的名称,按“buil d”,就相当于nm ake用户共享库;在这一步中常出现的错误:(a)(sys tem "moveuser_nt.ud f lib udf\n tx86\2d")0(sy stem"copy C:\F luent.Inc\fluen t6.1.22\sr c\mak efile_nt.u df li budf\ntx86\2d\m akefi le")已复制 1个文件。
0 (ch dir "libud f")() (chd ir "n tx86\2d")() 'nm ake'不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。
'n make'不是内部或外部命令,也不是可运行的程序或批处理文件。
D one.而点击l oad时则出现不可编译的错误: Open ing l ibrar y "li budf"... E rror:open_udf_libra ry: 系统找不到指定的文件。
在使用Fluent软件进行模拟计算时,经常会遇到需要自定义用户子程序(User Defined Function,简称UDF)的情况。
UDF是Fluent中用户自己编写的函数,用于描述流场中的边界条件、源项等物理过程。
为了正确地使用UDF并进行模拟计算,我们需要了解如何编写和编译UDF。
本教程将向大家介绍如何使用ANSYS Fluent进行UDF的编译,并提供一些常见问题的解决方法。
一、准备工作在进行UDF编译之前,我们需要进行一些准备工作。
1. 确保已安装ANSYS Fluent软件,并且能够正常运行;2. 确保已安装C/C++编译器,常见的编译器有Microsoft Visual Studio、GCC等;3. 编写好UDF的源代码文件,可以使用任何文本编辑器编写,但建议使用支持C/C++语法高亮的编辑器,以便于排查语法错误。
二、设置Fluent编译环境在进行UDF编译之前,我们需要设置Fluent的编译环境,以确保编译器可以正确地识别Fluent的API。
1. 打开命令行终端(Windows系统为cmd,Linux/Unix系统为Terminal);2. 运行以下命令设置Fluent的编译环境:对于Windows系统:```bashcd C:\Program Files\ANSYS Inc\v200\fluentfluent 3d -i```对于Linux/Unix系统:```bashcd /usr/ansys_inc/v200/fluent./fluent 3d -t xxx -g -i```其中,xxx是你的图形界面类型,可以根据你实际的图形界面类型进行替换,一般为Gl 或 X11。
运行上述命令后,Fluent将会启动,并且设置了编译环境。
在Fluent 的命令行界面中,我们可以进行UDF的编译和加载。
三、编译UDF在设置了Fluent的编译环境后,我们可以开始编译UDF了。
1. 将编写好的UDF源代码文件(后缀名通常为.c或.cpp)放置在Fluent的工作目录中;2. 在Fluent的命令行界面中,输入以下命令进行编译:```bash/define/user-definedpiled-functions load my_udf-name/define/user-definedpiled-functionspile my_udf-name/define/user-definedpiled-functions write my_udf-name/exit```其中,my_udf-name是你的UDF源代码文件的文件名(不包括后缀名),例如my_udf。
Fluent_UDF_中文教程Fluent_UDF是Fluent中的用户定义函数,能够定制化模拟中的物理过程和边界条件。
通过Fluent_UDF,用户可自由地编写自己的程序,以扩展Fluent的功能。
Fluent_UDF具有灵活性和可移植性,可以用C语言或Fortran语言编写。
下面我们将介绍Fluent_UDF的使用方法和编写过程。
1. Fluent_UDF的基本概念在Fluent中运行的模拟,都是由CFD模型和相应的物理模型组成。
CFD模型负责离散化解决流动方程,在CFD模型的基础上,物理模型定义了流体在不同条件下的行为,例如燃烧过程、湍流模型、多相流模型等。
而Fluent_UDF则是一套可以编写自定义的物理模型或者边界条件的库,可以与Fluent中的各类模型进行整合工作。
用户可以通过编写Fluent_UDF来与Fluent交互,其中可以定义用户自定义的边界条件,定义新的物性模型、初始或边界条件以及仿真的物理过程等。
2. Fluent_UDF编译器Fluent_UDF需要使用自带的编译器来编译用户自定义函数,这个编译器名为Fluent_Compiler。
Windows系统下,Fluent_Compiler可在Fluent程序安装目录内找到。
在运行Fluent程序之前,用户需要确保其系统环境变量中设置了编译器路径的系统变量。
Linux系统下,Fluent_Compiler亦随Fluent程序安装,其使用方法与Windows类似。
3. Fluent_UDF文件夹的创建在Fluent安装目录下,用户必须创建一个名为udf的文件夹,以存储用户自定义的函数。
用户可以在命令行中进入Fluent 安装目录下的udf文件夹中,输入以下命令创建文件:mkdir myudf其中myudf是用户自定义的函数文件夹名称。
4. Fluent_UDF函数编写Fluent_UDF支持两种编程语言:C语言和Fortran语言。
fluent中文界面的设置方法嘿,朋友们!你们是不是也想让自己的 fluent 拥有一个亲切的中文界面呀?这其实不难哦!首先呢,你得找到 fluent 软件里那个藏得有点深的设置选项。
就好像你在家里找一个你不小心放起来的小宝贝一样,得有点耐心哦!找到之后,点进去,哇,那就是一个充满各种可能性的小天地啦!然后呢,在设置里面,你得瞪大眼睛,仔细寻找那个和语言相关的部分。
这就好比在一堆糖果里找你最喜欢的那颗巧克力,可不能马虎哟!一旦你找到了,就好像找到了打开中文界面大门的钥匙。
接下来,你就可以看到各种语言选项啦。
这时候,你可不能眼花,得准确地找到中文呀!想象一下,要是找错了,那不就白费力气啦!当你看到中文选项的时候,就毫不犹豫地点下去。
再之后呀,软件可能会让你确认一下,是不是真的要切换成中文界面。
这就像是你要决定去吃火锅还是烤肉一样,得想清楚哦!确定了之后,嘿,奇迹就发生啦,你的 fluent 就有了亲切的中文界面啦!你看,这多简单呀!就像你走路一样自然。
有了中文界面,你用起来是不是就感觉更顺手啦?就好像你有了一把得心应手的工具,干活都更带劲了呢!设置 fluent 中文界面,其实就是给自己的学习或者工作之旅铺上一块平坦的道路。
让我们在使用这个软件的时候,不再有语言的障碍,不再有那些让人头疼的英文单词。
我们可以更加自由地在 fluent 的世界里畅游,探索那些奇妙的功能和可能性。
所以呀,朋友们,别再犹豫啦!赶紧去把你们的 fluent 变成中文界面吧!让它成为你们的好帮手,陪伴你们走过每一段学习和工作的时光。
相信我,一旦你设置好了,你会感叹:哎呀,怎么早没发现这么简单又好用的方法呢!就这么去做吧,你们一定会收获满满的!。
第一章介绍本章简要地介绍了用户自定义函数(UDF)及其在Fluent中的用法。
在1.1到1.6节中我们会介绍一下什么是UDF;如何使用UDF,以及为什么要使用UDF,在1.7中将一步步的演示一个UDF例子。
1.1 什么是UDF?1.2 为什么要使用UDF?1.3 UDF的局限1.4 Fluent5到Fluent6 UDF的变化1.5 UDF基础1.6 解释和编译UDF的比较1.7一个step-by-stepUDF例子1.1什么是UDF?用户自定义函数,或UDF,是用户自编的程序,它可以动态的连接到Fluent求解器上来提高求解器性能。
用户自定义函数用C语言编写。
使用DEFINE宏来定义。
UDF中可使用标准C语言的库函数,也可使用Fluent Inc.提供的预定义宏,通过这些预定义宏,可以获得Fluent求解器得到的数据。
UDF使用时可以被当作解释函数或编译函数。
解释函数在运行时读入并解释。
而编译UDF则在编译时被嵌入共享库中并与Fluent连接。
解释UDF用起来简单,但是有源代码和速度方面的限制不足。
编译UDF执行起来较快,也没有源代码限制,但设置和使用较为麻烦。
1.2为什么要使用UDF?一般说来,任何一种软件都不可能满足每一个人的要求,FLUENT也一样,其标准界面及功能并不能满足每个用户的需要。
UDF正是为解决这种问题而来,使用它我们可以编写FLUENT代码来满足不同用户的特殊需要。
当然,FLUENT的UDF并不是什么问题都可以解决的,在下面的章节中我们就会具体介绍一下FLUENT UDF的具体功能。
现在先简要介绍一下UDF的一些功能:●定制边界条件,定义材料属性,定义表面和体积反应率,定义FLUENT输运方程中的源项,用户自定义标量输运方程(UDS)中的源项扩散率函数等等。
●在每次迭代的基础上调节计算值●方案的初始化●(需要时)UDF的异步执行●后处理功能的改善●FLUENT模型的改进(例如离散项模型,多项混合物模型,离散发射辐射模型)由上可以看出FLUENT UDF并不涉及到各种算法的改善,这不能不说是一个遗憾。
当然为了源代码的保密我们还是可以理解这样的做法的。
其实,如果这些代码能够部分开放,哪怕就一点点,我想FLUENT会像LINUX一样发展更为迅速,使用更为广泛。
遗憾的是,从目前来看,这只是一种幻想。
什么时候中国人可以出自己的精品?1.3 UDF的局限尽管UDF在FLUENT中有着广泛的用途,但是并非所有的情况都可以使用UDF。
UDF并不能访问所有的变量和FLUENT模型。
例如,它不能调节比热值;调节该值需要使用求解器的其它功能。
如果您不知道是否可以用UDF 解决某个特定的问题,您可以求助您的技术支持。
1.4Fluent5到Fluent6UDF的变化如果你有FLUENT5的UDF编程经验,请注意在FLUENT6种的下列变化:∙FLUENT6中加入了大量的通用多相模型。
When one of these general multiphase models is enabled, storage must be set aside for the mixture as well as the individual phases. This functionality is manifested in the code through the use of additional thread and domain data structures. Consequently, some predefined macros have been added that allow access to data contained within mixture-level and phase-level domain and thread structures. See Section 3.11 for details on writing UDF for multiphase applications.If you have a FLUENT 5 UDF with an external domain declaration that you want to use in FLUENT 6, then the extern statement must be replaced by a call to the Get_Domain utility and assignment to a Domain pointer as shown below. The Fluent-provided utility, Get_Domain(1), returns the pointer to the mixture-level domain. See Section 6.5.1 for more details on Get_Domain.Exampleextern Domain *domain;DEFINE_ON_DEMAND(my_udf){...}is to be replaced byDEFINE_ON_DEMAND(my_udf){Domain *domain;domain = Get_Domain(1);...}The macro C_VOF accesses volume fraction values from the FLUENT solver. C_VOF(c, pt[i]) has two arguments,c and pt[i]. c is the cell identifier. pt[i] is the pointer to the corresponding phase-level thread for the i th phase,where i is the phase_domain_index. For example, C_VOF(c,pt[i]) can be used to return the volume fraction of thei th phase fluid at cell c. The pointer pt[i] can also be retrieved using THREAD_SUB_THREAD, discussed inSection 6.5.4, using i as an argument.∙For compiled UDF, the makefile called Makefile.udf that was provided in previous FLUENT releases has been renamed to makefile.udf2. See Section 7.3.2 for more details.∙For multiphase flow problems, you will need to supply your own user-defined scalar flux function instead of using the default function provided by FLUENT.∙DEFINE_PROPERTY is to be used to define UDF for particle or droplet diameter for the mixture model, previouslythe Algebraic Slip Mixture Model (ASMM), instead of the DEFINE_DRIFT_DIAM macro.1.5 UDF基础∙ 1.5.1输运方程∙ 1.5.2单元(Cells),面,区域(Zones)和线(Threads)∙ 1.5.3操作∙ 1.5.4求解器数据∙ 1.5.5运行1.5.1输运方程FLUENT求解器建立在有限容积法的基础上,这种方法将计算域离散为有限数目的控制体或是单元。
网格单元是FLUENT中基本的计算单元,这些单元的守恒特性必须保证。
也就是说普通输运方程,例如质量,动量,能量方程的积分形式可以应用到每个单元:(1.5.1) 此处,是描述普通输运数量的变量(a general transportable quantity),根据所求解的输运方程它可取不同的值。
下面是在输运方程中可求解的的子集。
Variable forturbulent dissipation rate守恒与否需要知道通过单元边界的通量。
因此,需计算出单元和面上的属性值(properties)。
1.5.2单元(Cells),面,区域(Zones)和线(Threads)单元和单元面被组合为一些区域(zones),这些区域规定了计算域(例如,入口,出口,壁面)的物理组成(physical components)。
当用户使用FLUENT中的UDF 时,用户的UDF 可调用流体区域或是边界区域的计算变量(solution variables)。
UDF需要获得适当的变量,比如说是区域参考(a zone reference)和单元ID,以便标定各个单元。
区域(A zone)是一群单元或单元面的集合,它可以由模型和区域的物理特征(比如入口,出口,壁面,流体区域)来标定。
例如,一些被指定为面域(a face zone)的单元面可以被指定为velocity-inlet 类型,由此,速度也就可指定了。
线(A thread)是FLUENT数据结构的内部名称,可被用来指定一个区域。
Thread 结构可作为数据储存器来使用,这些数据对于它所表示的单元和面来说是公用的(The Thread structure acts as a container for data that is common to the group of cells or faces that it represents)。
1.5.3操作多数的UDF任务需要在一个线的所有单元和面上重复执行。
比如,定义一个自定义轮廓函数(a custom profile function)则会对一个面线上(in a face thread)的所有单元和面进行循环。
为了用户方便,Fluent Inc.向用户提供了一些循环宏工具(looping macro utilities)来执行对单元,面,节点(nodes)和线(threads)的重复操作。
例如,单元循环宏(Cell-looping macros )可以对给定单元线上的所有单元进行循环操作(loop over cells in a given cell thread allowing access to all of the cells)。