FLUENT_UDF官方培训教程

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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

include"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 c

include"udf.h"

DEFINE_PROFILE(uniform_velocity_profile,thread,position){

Fluent中的UDF详细中文教程(9)

第九章

本章扼要介绍了FLUENT中用户自定义标量及它们的用法。

• 9.1 介绍

• 9.2 理论

• 9.3 UDS的定义，求解，后处理

9.1 介绍

FLUENT可以用求解诸如质量组分之类标量方程的相同方法来求解任

意的用户自定义标量 (UDS)。在某些类型的应用中，如燃烧模拟或是

等离子增强表面反应（plasma-enhanced surface reaction）的模拟

中，还需引入新的标量输运方程。用户自定义标量可被用于磁流体动

力(MHD)模拟中。在MHD中，导电流体（conducting fluid）的流体

将会产生磁场，此磁场可以用户自定义标量来求解。磁场造成的对流

体的阻尼（a resistance to the flow），可用用户自定义的源项来

模拟。书中4.3.12和4.3.13介绍了用 UDFs来定义标量输运方程的

例子。 to customize scalar transport equations.

9.2 理论对于一个任意的标量， FLUENT 可求解方程

(9.2.1)此处和是用户为N 个标量方程中的每一个方程定义的扩散系数和源项。对于稳态的情况，根据计算对流通量的方法的不同，

FLUENT 可求解以下的三种方程之一：

• 如果对流通量不用计算，则FLUENT 可解方程

(9.2.2) 此处和是用户为N 个标量方程中的每一个方程定义的扩散系数和源项。

• 如果以质量流率来计算对流通量，FLUENT可解方程

(9.2.3)

• 如果选择一个用户自定义函数来计算对流通量，FLUENT可解方程

(9.2.4) 此处是用户定义的流率。

!! 在FLUENT中，用户自定义函数只可在流体区域内求解，而不能在

固体区域内求解。

9.3 UDS的定义，求解，后处理定义，求解，后处理用户自定义标量的步骤概括如下。注意UDFs 在

多相流体和单项流体中应用的重要不同在于，如果是单相的情况（an

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