fluent-udf-经验
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[转]菜鸟学UDF的感觉,希望对UDFers有用
光看书,感觉UDF不难。看例子,有些看个四五遍之后才能差不多看懂。原来,得靠UDF 帮助。我主要用的是fluent v6.3自带的html格式的帮助,里面东西很全,当然也包括UDF Manual。里面自带的search功能相当好,只是要注意用好+或-号(逻辑符号),另外,这个功能似乎有些浏览器支持不太好,不过基本上用IE不太容易出问题。
对于从零开始学习UDF,建议还是先看一下UDF中文帮助,我估计大家知道的都是马世虎翻译的那本吧,感觉挺好。(没想到马世虎跟我是校友,去年给安世亚太投过一份简历,他给我打过电话,当时一阵兴奋,呵呵。)
对于只涉及到边界条件或物性等的UDF,一般用interpret就可以的,这些我觉得只需要根据例子改一下就是了。
$$ 对于要添加UDS方程的,相对难一点。我编程用的是三到五个UDS,几十个UDM。一开始编程时,没有头绪,后来看别人编的,才慢慢发现了一些基本思路。比如,可以用枚举定义UDS或UDM,这样用起来方便。
enum{
NP,
RHOH2O_Y_UP_X,
RHOH2O_Y_UP_Y,
RHOH2O_Y_UP_Z,
N_REQUIRED_UDS
};//枚举UDS变量名
对于UDM,则用N_REQUIRED_UDM代表个数。
然后在INIT与ADJUST函数中,检查变量个数时则比较方便,如:
DEFINE_INIT(init_parameter,domain)
{
if (n_uds < N_REQUIRED_UDS)
Error(”Not enough user defined scalars!(init)\n”);
if (n_udm Error(”Not enough user defined memories(init)!\n”); initialise(domain);//代表初始化 } DEFINE_ADJUST(adjust_compute,domain) { if (n_uds < N_REQUIRED_UDS) Error(”Not enough user defined scalars!(adjust)\n”); if (n_udm Error(”Not e nough user defined memories(adjust)!\n”); update_parameter(domain);//代表主函数 } 初始化时,则可: cell_t c; Thread *t; int i; thread_loop_c(t,d) { if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDS_I(NP)))&&NNULLP(THREAD_STORAGE( t,SV_UDS_I(NP_R)))) //为各UDS提供存储空间 { begin_c_loop(c, t) { for (i=0; i C_UDSI(c,t,i) = 0.0; } end_c_loop(c, t); } if(NNULLP(THREAD_STORAGE(t,SV_UDM_I))) { begin_c_loop(c, t) { for (i=0; i C_UDMI(c,t,i) = 0.0; } end_c_loop(c, t); } } 对于各UDM量,则可: real udm_v; udm_v=0;//用之前对变量进行初始化 …//UDM相关运行 C_UDMI(c,t,UDM_V)=udm_v;//把值输入给UDM,当然之前要对UDM_V进行定义 用UDM有个好处,一是可以在后处理中显示,二是传递变量相当方便,比如在ADJUST 中计算的量用于源项或对流项等,用UDM可以直接调用。 对于invalid number错误,很多时候是因为分母为零,如果习惯UDM初始化为零,则要注意避免零作分母,可以令其初始化不为零或为零时不运算(第二种方法比较好)。 方程与计算 我编程计算的是两相流中一相凝结成核,需要用UDS方程来模拟其成核有关变量(不要来问我程序代码,呵呵)。我觉得对UDS变量控制方程搞清楚之后,这块一点儿也不难。一般变量的控制方程(Fluent能认识的),就是含有瞬态项(时间项),对流项,扩散项与源项。(方程如何处理fluent会自己弄的)对第一项,都有相应的宏来处理。 对于对流项,比如关于phi的方程中的:rho*U*phi的散度,其中U为速度矢量,则fluent 中需要知道的对流项则为rho*U.A,其中U.A代表U与A的点积,A代表单元格的面积向量。对流是对面而言(2D的话则对线而言),对于边界,只有一边有单元格,而对于内部surface,则两边都有单元格,这时单元格编号从0到1。比如,对于内部边界,代码可以与下面类似: real NV_VEC(psi),NV_VEC(A),flux1;//声明向量操作 c0=F_C0(f,t); t0=F_C0_THREAD(f,t); F_AREA(A,f,t);//A的获得 c1=F_C1(f,t); t1=F_C1_THREAD(f,t); NV_D(psi,=,C_UDMI(c0,t0,UPX),C_UDMI(c0,t0,UPY),C_UDMI(c0,t0,UPZ)); NV_D(psi,+=,C_UDMI(c1,t1,UPX),C_UDMI(c1,t1,UPY),C_UDMI(c1,t1,UPZ)); flux1=NV_DOT(psi,A)/2.0; 对于边界上,则可以只用单元格c0,t0处的值或用f,t处的值(代表直接在边界面上取值,前提是边界上有存储值)。 对于扩散项,一般比较简单,直接用宏DEFINE_DIFFUSIVITY定义扩散系数即可。注意它在fluent软件中的加入方式,一般是在material菜单中。species中加入的扩散项与UDS扩散项的加入不在同一处。 对于源项,如果不容易线性化,不如索性定义dS[eqn]=0,这样倒简单。 其它 一开始学fluent时,把松弛因子设为0.1就感觉挺小了。没想到刚用UDF计算时,得从1e-5开始,慢慢调到1e-1数量级上。想想挺可怕的。另外,很多CFD或多相流的东西都是理论与经验数据结合构成的公式,不一定完全准确,再加上数值解法的多样性,使算题时容易出各种各样的问题。而且UDF有个特点,不能单独运行的,调试也必须放到fluent中,这样当要加入的宏比较多时,就会变得很麻烦,常常一天要建十几个library,然后分别选择不同的宏加载到fluent,然后就是不停的调试。记得刚开始,我跟我师姐一块,她主要负责物理理论,我主要负责编程,经常因为一个小问题,要调试上大半天,因为编程中,任何一个小问题也必须解决掉。当然,也经常烦得很,还好,男女搭配干活不太累。 我觉得visual assistX这个软件相当不错,它是为了方便vc环境下的编程。而用udf编程时,大家感觉不爽的是,没有提示能力,因为它的宏VC环境下是不认识的,所以一片黑颜色不好看,主要的是不利于查错与写代码。而用visual assistX(网上有破解版的),将fluent udf 常用的几个头方便的目录加入visual assistX中后,就方便多了。 比如,输入C_时,可能就会提示C_UDMI,C_UDSI,C_U,C_R等,因为以C开头的宏太多了,所以只提示最近用过的几个。 又比如,各种枚举量,各种宏等,这时都会以不同的颜色表示,一般常见的拼写错误,一下