Fluent_UDF_第七章_UDF的编译与链接

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FLUENTUDF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磁场力udf_概述说明以及解释

fluent磁场力udf_概述说明以及解释

fluent磁场力udf 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代科学和工程领域中,流体动力学的模拟和分析是复杂问题求解的重要手段之一。

FLUENT作为一种流体动力学软件,在各个领域得到了广泛应用,特别是在磁场力模拟方面。

本文将重点介绍FLUENT中的磁场力用户定义函数(UDF),包括其概述、作用原理以及使用方法。

1.2 文章结构本文将按照以下结构展开对FLUENT磁场力UDF的论述:- 引言:对文章进行概述和背景介绍。

- fluent磁场力udf概述说明:介绍FLUENT软件和磁场力模拟的背景,并阐述UDF在其中的作用。

- fluent磁场力udf解释:详细说明UDF的基本原理、工作方式以及编写步骤与方法,并举例解释其在磁场力模拟中的应用。

- 结论:总结所做的研究成果,展望未来FLUENT磁场力UDF的发展方向。

1.3 目的本文旨在提供一个全面清晰的FLUENT磁场力UDF概述说明,使读者能够了解其基本原理和工作方式,并具备编写UDF的能力。

同时,通过举例解释UDF 在磁场力模拟中的应用,帮助读者更好地理解其在实际问题求解中的作用和价值。

最后,本文还将对FLUENT磁场力UDF的未来发展进行展望,为从事相关研究的人员提供一些启示和方向。

以上是关于“1. 引言”部分的详细内容阐述,请根据需要进行修改和补充。

2. fluent磁场力udf概述说明2.1 fluent简介Fluent是一种流体力学软件,在模拟各种物理现象和过程中具有广泛的应用。

它采用有限体积法对流体进行数值求解,并提供了丰富的物理模型和边界条件选项。

其强大的功能和灵活性使得在工业领域和科学研究中广泛使用。

2.2 磁场力模拟的背景在许多工程和科学领域中,涉及到磁场力的模拟和分析。

这些领域包括电动机设计、电磁传感器、电磁悬浮系统等等。

通过对磁场力的模拟,可以评估设计的效果,优化系统结构,预测设备性能等。

2.3 fluent中的UDF(用户定义函数)概述和作用Fluent提供了用户定义函数(User Defined Function, UDF)的功能,允许用户根据自己特定的需求自定义添加额外的计算功能。

fluent组分输运分压力的udf

fluent组分输运分压力的udf

fluent组分输运分压力的udfFLUENT是一种流体力学计算软件,其提供了一些内置的函数和工具来模拟流体输运过程。

然而,有时候我们需要进一步扩展FLUENT的功能,来解决一些特殊的问题。

在这种情况下,我们可以使用用户自定义函数(User Defined Function,简称UDF)来实现。

UDF是一种用于FLUENT软件的自定义代码,它可以被集成到FLUENT求解器中,并通过FLUENT的编译和链接工具编译成动态链接库。

以此方式,UDF可以被FLUENT加载和调用,从而扩展软件的功能。

在该问题中,我们需要编写一个UDF来模拟流体输运过程中的分压力情况。

下面是该UDF的基本结构和实现步骤:1.引入所需的FLUENT头文件和标准C库文件:```#include "udf.h"#include "math.h"2.实现UDF主函数`DEFINE_SOURCE`:```DEFINE_SOURCE(pressure_source, cell, thread, dS, eqn) {real pressure;real x[ND_ND];real k = 1.0; //分压力系数C_CENTROID(x, cell, thread);//根据坐标计算分压力pressure = k * (x[0] + x[1] + x[2]);//将分压力加载到方程的源项中eqn->source[dS] = pressure;return 0;```3.编译UDF:使用FLUENT提供的编译和链接工具,将UDF编译成动态链接库。

可以按照FLUENT的官方文档或在线教程中的指导进行操作。

4.在FLUENT中加载UDF:在FLUENT中,选择"Define" -> "User-Defined" -> "Functions",在UDF Manager中加载编译好的UDF动态链接库文件。

Fluent中的UDF详细中文教程(7)

Fluent中的UDF详细中文教程(7)

第七章 UDF的编译与链接编写好UDF件(详见第三章)后,接下来则准备编译(或链接)它。

在7.2或7.3节中指导将用户编写好的UDF如何解释、编译成为共享目标库的UDF。

_ 第 7.1 节: 介绍_ 第 7.2 节: 解释 UDF_ 第 7.3 节: 编译 UDF7.1 介绍解释的UDF和编译的UDF其源码产生途径及编译过程产生的结果代码是不同的。

编译后的UDF由C语言系统的编译器编译成本地目标码。

这一过程须在FLUENT运行前完成。

在FLUENT运行时会执行存放于共享库里的目标码,这一过程称为“动态装载”。

另一方面,解释的UDF被编译成与体系结构无关的中间代码或伪码。

这一代码调用时是在内部模拟器或解释器上运行。

与体系结构无关的代码牺牲了程序性能,但其UDF可易于共享在不同的结构体系之间,即操作系统和FLUENT版本中。

如果执行速度是所关心的,UDF文件可以不用修改直接在编译模式里运行。

为了区别这种不同,在FLUENT中解释UDF和编译UDF的控制面板其形式是不同的。

解释UDF的控制面板里有个“Compile按钮”,当点击“Compile按钮”时会实时编译源码。

编译UDF的控制面板里有个“Open 按钮”,当点击“Open按钮” 时会“打开”或连接目标代码库运行FLUENT(此时在运行FLUENT之前需要编译好目标码)。

当FLUENT程序运行中链接一个已编译好的UDF库时,和该共享库相关的东西都被存放到case文件中。

因此,只要读取case文件,这个库会自动地链接到FLUENT处理过程。

同样地,一个已经经过解释的UDF文件在运行时刻被编译,用户自定义的C函数的名称与内容将会被存放到用户的case文件中。

只要读取这个case文件,这些函数会被自动编译。

注:已编译的UDF所用到的目标代码库必须适用于当前所使用的计算机体系结构、操作系统以及FLUENT软件的可执行版本。

一旦用户的FLUENT升级、操作系统改变了或者运行在不同的类型的计算机,必须重新编译这些库。

fluent之UDF文件的操作

fluent之UDF文件的操作

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教材 7.自定义函数UDF

FLUENT教材 7.自定义函数UDF

Name
Arguments
Arguments Type
Return Type
DEFINE_ADJUST
domain
Domain *domain
void
该函数在每一步迭代开始前,即在求解输运方程前执行。可以用来修改调节流场变量,计算积分或微分等。参数
domain 在执行时,传递给处理器,通知处理器该函数作用于整个流场的网格区域。 如何激活该函数请参见 4.6,具体求解例子见 5.3, 5.6 和 5.7 。
UDF 使用宏 DEFINE_ 定义,括号列表中第一个参数代表函数名。例如 DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity , thread, position) 定义了一个名为 inlet_x_velocity 的函数。
! 所有函数名必须小写 紧接着函数名的是函数的输入参数,如上函数
我们可以用 UDFs 来定义:
a) 边界条件
b) 源项 c) 物性定义(除了比热外)
d) 表面和体积反应速率
e) 用户自定义标量输运方程 f) 离散相模型(例如体积力,拉力,源项等)
g) 代数滑流( algebraic slip )混合物模型(滑流速度和微粒尺寸) h) 变量初始化
i) 壁面热流量 j) 使用用户自定义标量后处理 边界条件 UDFs 能够产生依赖于时间,位移和流场变量相关的边界条件。例如,我们可以定义依赖于流动时间的
1. DEFINE_DRIFT_DIAMETER
2. DEFINE_SLIP_VELOCITY
7.2.4.2 数据类型的定义 作为对 C 语言数据类型的补充,
和 Domain 。
FLUENT 定义了几种特殊的数据类型,
最常用的是: Thread,cell_t ,face_t,Node

ansysfluent官方培训教程07udf

ansysfluent官方培训教程07udf

ansysfluent官方培训教程07udf一、教学内容本节课我们将学习Ansys Fluent官方培训教程的第七部分,主要内容包括UDF(UserDefined Functions)的入门和使用。

通过本节课的学习,学生将掌握如何使用UDF自定义边界条件、修改流场变量以及实现更复杂的功能。

二、教学目标1. 了解UDF的概念和作用;2. 学会使用UDF自定义边界条件;3. 掌握通过UDF修改流场变量的方法;4. 能够运用UDF实现简单的人工天气变化。

三、教学难点与重点重点:UDF的概念和作用、UDF的基本语法和使用方法。

难点:通过UDF修改流场变量、实现复杂功能。

四、教具与学具准备1. 电脑;2. Ansys Fluent软件;3. UDF示例文件;4. 教学PPT。

五、教学过程1. 实践情景引入:讲解通过UDF实现边界条件修改的实例,让学生了解UDF的作用和基本使用方法。

2. 知识讲解:详细讲解UDF的概念、基本语法和使用方法,让学生理解如何通过UDF实现自定义功能。

3. 例题讲解:分析并讲解UDF示例文件,让学生学会如何编写和应用UDF。

4. 随堂练习:让学生自行尝试修改示例UDF文件,观察修改后的流场变化,巩固所学知识。

5. 课堂讨论:引导学生探讨如何利用UDF实现更复杂的功能,如人工天气变化。

六、板书设计板书设计如下:1. UDF概念和作用2. UDF基本语法3. UDF使用方法4. UDF实现边界条件修改5. UDF实现流场变量修改6. UDF实现复杂功能示例七、作业设计1. 请用UDF实现一个自定义边界条件,并观察流场变化。

答案:自定义一个速度边界条件,使得入口速度为某一固定值。

2. 请用UDF修改流场中的某一变量,并观察变化。

答案:通过UDF修改流场中的密度值,使得某一区域密度增加。

3. 请尝试利用UDF实现一个简单的人工天气变化模型。

答案:通过UDF修改温度场,实现温度随时间的变化,模拟气温变化。

FLUENT_UDF官方培训教程

FLUENT_UDF官方培训教程

A Pera Global Company © PERA China
UDF中的循环宏
几个经常用到的循环宏为:
– 对域d中所有单元thread循环: thread_loop_c(ct,d) { – 对域d中所有面thread循环: thread_loop_f(ft,d) { – 对thread t中所有单元循环: begin_c_loop(c, t) {…} end_c_loop (c,t) – 对面thread中所有面循环 begin_f_loop(f, f_thread) { … } end_f_loop(f, f_thread)
/define/userdefined/functions/manage
把 UDF 源码加入到源文件列表中
点击 Interpret FLUENT 窗口会出现语言 如果没有错误,点击 Close
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解释 vs. 编译
用户函数可以在运行时读入并解释,也可以编译形成共享库文件并和 FLUENT链接
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}
}
d: a domain pointer ct, t: a cell thread pointer ft,f_thread: a face thread pointer c: a cell thread variable f: a face thread variable
其他 UDF Hooks
除了边界条件、源项、材料属性外, UDF 还可用于 – 初始化
• 每次初始化执行一次
Define
User-Defined
Function Hooks

2024版ansysfluent官方培训教程07udf

2024版ansysfluent官方培训教程07udf

选择合适的编程工 具
可以使用任何支持C语言的编程 工具来编写UDF程序,如 Microsoft Visual Studio、 Code:Blocks等。根据实际需求 选择合适的编程工具进行安装和 配置。
03
编写简单的UDF程 序
在了解基本语法和编程规范后, 可以尝试编写一个简单的UDF程 序,如计算流场中某点的速度大 小。在编写过程中,需要注意代 码的规范性和可读性。
2024/1/26
3
UDF定义及作用
01
UDF(User-Defined Function) 是用户自定义函数,允许用户在 ANSYS Fluent中编写自己的代 码来解决特定问题。
02
UDF可以用于定义边界条件、物 性参数、源项、控制方程等,扩 展了ANSYS Fluent的功能和灵 活性。
03
switch-case等,用于实现条 件判断。
循环结构包括for循环、while 循环和do-while循环,用于实 现重复执行某段代码的功能。
2024/1/26
在使用控制语句和循环结构时, 需要注意语法格式和正确使用 大括号({})来定义代码块。
13
UDF常用函数库介绍
数学函数库包含了常见的数学运算函数,如sin、 cos、sqrt等。
2024/1/26
不收敛问题
调整求解器设置、改进网格质量或调整边界条件,以提高求解收敛性。
21
性能优化建议
优化算法
选择更高效的算法和数据结构,减少计算量 和内存占用。
并行计算
利用ANSYS Fluent的并行功能,加速UDF 的计算过程。
2024/1/26
减少I/O操作
减少不必要的文件读写操作,以提高程序运 行效率。

fluent udf使用自定义场函数

fluent udf使用自定义场函数

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。

fluent udf 编译教程

fluent udf 编译教程

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关于化学反应的udf编写

fluent关于化学反应的udf编写
UDF 的代码如下
#include "udf.h"
/*动力学参数常量*/
#define PRE_EXP 1.8e+08 /*指前因子 单位 1/s*/
#define ACTIVE 1.3e+08 /*活化能 J/kmol*/
#define BETA 0.0
/*温度指数*/
real arrhenius_rate(real temp)
单位 kg/(m3 s)*/
return source;
}
/*定义 CO2 组分方程源项*/
DEFINE_co2,c,t,dS,eqn)
{ real source; source = (arrhenius_rate(C_T(c,t)))*C_R(c,t)*C_YI(c,t,CH4);/*计算 CO2 的生成速度 单
udf的代码如下includeudfh动力学参数常量definepreexp18e08指前因子单位1sdefineactive13e08活化能jkmoldefinebeta00温度指数realarrheniusraterealtempreturnpreexppowtempbetaexpactiveuniversalgasconstanttemp
/*定义能量方程源项*/
DEFINE_SOURCE(energy_source,c,t,dS,eqn)
{
real delt_h, source;
/*下面是甲烷生成焓 单位 J/kmol*/
delt_h = -7.489518e+07;
source = delt_h*(-arrhenius_rate(C_T(c,t)))*C_R(c,t)*C_YI(c,t,CH4)/16;/*计算甲烷的

fluent udf 编译与解释

fluent udf 编译与解释

主题:Fluent UDF编译与解释近年来,计算流体力学(CFD)领域得到了迅速的发展,并成为了工程学、地球科学、医学等领域中一个重要的研究工具。

在进行CFD仿真时,用户自定义函数(User Defined Function,UDF)作为一种重要的边界条件和源项模型,可以有效地增强FLUENT软件的功能。

但是,与普通的FLUENT软件中的命令不同,UDF需要用户自行编写程序,然后通过编译器将其转换成FLUENT软件可识别的格式。

对于大部分工程师和研究人员来说,编写、编译和解释UDF仍然是一个具有一定挑战性的任务。

本文将围绕Fluent UDF编译与解释展开,从编译器的选择、编译过程的原理、编译中可能遇到的问题以及UDF的解释与调试等方面,为读者详细介绍与分析Fluent UDF编译与解释相关的知识和技巧。

一、编译器的选择在进行Fluent UDF编译之前,用户需要选择适合的编译器。

FLUENT 软件支持多种编译器,包括Microsoft Visual Studio、gcc、Intel Compiler等。

用户可以根据自己的喜好和系统环境选择合适的编译器。

二、编译过程的原理Fluent UDF的编译过程是将用户编写的程序源文件经过编译器进行编译,生成动态信息库(.dll文件)或共享对象文件(.so文件),然后再将生成的库文件加载到FLUENT软件中。

编译器将源文件翻译成机器语言,使得FLUENT软件可以识别并运行用户自定义的函数。

三、编译中可能遇到的问题在编写UDF并进行编译的过程中,用户可能会遇到一些常见的问题,如编译器报错、信息错误、库文件加载失败等。

这些问题通常是由于用户编写的程序存在语法错误、逻辑错误或者编译器的设置问题所致。

在遇到这些问题时,用户需要逐一排查并修正,保证程序能够正确地编译通过。

四、 UDF的解释与调试编译通过的UDF需要在FLUENT软件中进行解释与调试,确保其能够正确地加载和运行。

Fluent中的UDF详细中文教程

Fluent中的UDF详细中文教程

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:z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。

z在每次迭代的基础上调节计算值z方案的初始化z(需要时)UDF的异步执行z后处理功能的改善z 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。

Lecture 7 ANSYS Fluent UDF

Lecture 7 ANSYS Fluent UDF

Solve Mass & Momentum
Source terms
Solve Mass Continuity; Update Velocity
Exit Loop
Check Convergence Update Properties User-Defined Properties User-Defined BCs
– 如何获得cell和face的流场信息:pressure, velocity, density, etc. – 怎样实现在cells和faces内的有效循环
– 怎样指定源项, 边界条件, 流体属性, etc.
– 如何修改不同物理模型(如湍流, 多相流, 动网格等)的行为或特定模型的参数. – 如何实现用户对方程的控制.
5 © 2011 ANSYS, Inc. March 17, 2016 Release 14.0
C Programming (2)
• 指针(pointer)是包含记忆地址的特殊变量类型 • Pointers 以* 声明:
int *ip; /* ip is declared as a pointer to integer */
• 通过cell thread和cell thread pointer可以访问每个cell
• 通过face index和face thread pointer可以访问每个face
13
© 2011 ANSYS, Inc.
March 17, 2016
Release 14.0
Some additional info on Faces
C Programming (3)
– 操作符:
= (assignment) +, -, *, /, % (modulus) <, >, >=, <= , ==, != ++ increment; i++ is “post-increment”: use the current value of i in the expression, then increment i by 1 (i=i+1) -- decrement: j-- post-decrement, use the current value of j, then decrement j by 1 (j=j-1) += addition assignment:

用 cmake 管理 fluent udf 的编译

用 cmake 管理 fluent udf 的编译

用 cmake 管理 fluent udf 的编译CMake 是一款跨平台的自动化构建系统,它能够根据不同的操作系统和编译器来生成相应的构建文件,使得开发者可以更加方便地管理项目的编译过程。

在fluent 中,用户定义函数(User Defined Functions,简称 UDF)是一种重要的扩展功能,通过编写 UDF,用户可以自定义一些计算逻辑,并将其应用到 fluent 模拟中。

本文将介绍如何使用 CMake 来管理 fluent UDF 的编译。

一、准备工作首先,确保你已经安装了 CMake,并了解基本的 CMake 构建过程。

另外,你需要安装 fluent 开发所需的开发库和工具,例如 GCC 或 Clang 编译器。

二、创建 UDF 源代码文件创建一个 C 或 C++ 源代码文件,用于编写你的 UDF 代码。

一般来说,一个UDF 源代码文件应该包含一个主函数,该函数实现了你的 UDF 逻辑。

三、编写 CMake 构建文件创建一个 CMakeLists.txt 文件,用于管理 UDF 的编译过程。

CMakeLists.txt 文件通常包含了一些指令,用于指定源代码文件、依赖项、链接库等信息。

以下是一个简单的 CMakeLists.txt 文件示例,用于编译一个名为 my_udf 的 UDF:```cmakecmake_minimum_required(VERSION 3.0)project(my_udf)# 添加源代码文件add_executable(my_udf main.c udf.c)# 链接 fluent 的动态库target_link_libraries(my_udf fluent)```在上面的示例中,我们将源代码文件 main.c 和 udf.c 添加到了可执行目标my_udf 中,并链接了 fluent 的动态库。

四、构建 UDF 可执行文件在命令行中,进入到 UDF 项目的根目录,并执行 CMake 来生成构建文件。

Fluent UDF 中文教程UDF第7章 编译与链接

Fluent UDF 中文教程UDF第7章 编译与链接

第七章UDF的编译与链接编写好UDF件(详见第三章)后,接下来则准备编译(或链接)它。

在7.2或7.3节中指导将用户编写好的UDF如何解释、编译成为共享目标库的UDF。

_ 第 7.1 节: 介绍_ 第 7.2 节: 解释 UDF_ 第 7.3 节: 编译 UDF7.1 介绍解释的UDF和编译的UDF其源码产生途径及编译过程产生的结果代码是不同的。

编译后的UDF由C语言系统的编译器编译成本地目标码。

这一过程须在FLUENT运行前完成。

在FLUENT运行时会执行存放于共享库里的目标码,这一过程称为“动态装载”。

另一方面,解释的UDF被编译成与体系结构无关的中间代码或伪码。

这一代码调用时是在内部模拟器或解释器上运行。

与体系结构无关的代码牺牲了程序性能,但其UDF可易于共享在不同的结构体系之间,即操作系统和FLUENT版本中。

如果执行速度是所关心的,UDF文件可以不用修改直接在编译模式里运行。

为了区别这种不同,在FLUENT中解释UDF和编译UDF的控制面板其形式是不同的。

解释UDF的控制面板里有个“Compile按钮”,当点击“Compile按钮”时会实时编译源码。

编译UDF的控制面板里有个“Open 按钮”,当点击“Open按钮”时会“打开”或连接目标代码库运行FLUENT(此时在运行FLUENT之前需要编译好目标码)。

当FLUENT程序运行中链接一个已编译好的UDF库时,和该共享库相关的东西都被存放到case文件中。

因此,只要读取case文件,这个库会自动地链接到FLUENT处理过程。

同样地,一个已经经过解释的UDF文件在运行时刻被编译,用户自定义的C函数的名称与内容将会被存放到用户的case文件中。

只要读取这个case文件,这些函数会被自动编译。

注:已编译的UDF所用到的目标代码库必须适用于当前所使用的计算机体系结构、操作系统以及FLUENT软件的可执行版本。

一旦用户的FLUENT升级、操作系统改变了或者运行在不同的类型的计算机,必须重新编译这些库。

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第七章 UDF的编译与链接编写好UDF件(详见第三章)后,接下来则准备编译(或链接)它。

在7.2或7.3节中指导将用户编写好的UDF如何解释、编译成为共享目标库的UDF。

_ 第 7.1 节: 介绍_ 第 7.2 节: 解释 UDF_ 第 7.3 节: 编译 UDF7.1 介绍解释的UDF和编译的UDF其源码产生途径及编译过程产生的结果代码是不同的。

编译后的UDF由C语言系统的编译器编译成本地目标码。

这一过程须在FLUENT运行前完成。

在FLUENT运行时会执行存放于共享库里的目标码,这一过程称为“动态装载”。

另一方面,解释的UDF被编译成与体系结构无关的中间代码或伪码。

这一代码调用时是在内部模拟器或解释器上运行。

与体系结构无关的代码牺牲了程序性能,但其UDF可易于共享在不同的结构体系之间,即操作系统和FLUENT版本中。

如果执行速度是所关心的,UDF文件可以不用修改直接在编译模式里运行。

为了区别这种不同,在FLUENT中解释UDF和编译UDF的控制面板其形式是不同的。

解释UDF的控制面板里有个“Compile按钮”,当点击“Compile按钮”时会实时编译源码。

编译UDF的控制面板里有个“Open按钮”,当点击“Open按钮” 时会“打开”或连接目标代码库运行FLUENT(此时在运行FLUENT之前需要编译好目标码)。

当FLUENT程序运行中链接一个已编译好的UDF库时,和该共享库相关的东西都被存放到case文件中。

因此,只要读取case文件,这个库会自动地链接到FLUENT处理过程。

同样地,一个已经经过解释的UDF文件在运行时刻被编译,用户自定义的C函数的名称与内容将会被存放到用户的case文件中。

只要读取这个case文件,这些函数会被自动编译。

注:已编译的UDF所用到的目标代码库必须适用于当前所使用的计算机体系结构、操作系统以及FLUENT软件的可执行版本。

一旦用户的FLUENT升级、操作系统改变了或者运行在不同的类型的计算机,必须重新编译这些库。

UDF必须用DEFINE宏进行定义,DEFINE宏的定义是在udf.h文件中。

因此,在用户编译UDF之前,udf.h文件必须被放到一个可被找到的路径,或者放到当前的工作目录中。

udf.h文件放置在:path/Fluent.Inc/fluent6.+x/src/udf.h其中path是Fluent软件的安装目录,即Fluent.Inc目录。

X代表了你所安装的版本号。

通常情况下,用户不应该从安装默认目录中复制udf.h文件。

编译器先在当前目录中寻找该文件,如果没找到,编译器会自动到/src目录下寻找。

如果你升级了软件的版本,但是没有从你的工作目录中删除旧版本的udf.h文件,你则不能访问到该文件的最新版本。

在任何情况下都不应该改变udf.h文件。

7.2 UDF解释这一节介绍编译经过解释的UDF的步骤。

一旦经过解释的UDF被编译,用户自定义的C函数的名称与内容将会被存放到case文件中。

只要读取这个case文件,这些函数便会自动被编译。

编译被解释的UDF的一般程序如下:1. 如果用户没有在网络Windows计算机上使用并行的FLUENT版本,则需要确定UDF的C源码和case文件与当前工作目录一致。

具体步骤见7.2.2节。

! 如果源码不在当前工作目录,则用户编译UDF时,用户必须在解释UDF的控制面板里输入文件的完全路径,而不是只输入文件名。

2. 在当前工作目录下运行FLUENT。

3. 读取(或建立)case文件。

4. 打开“Interpreted UDFs panel”,编译UDF(如vprofile.c)。

图7.2.1 解释的UDF的控制面板(a) 在“Source File Name”下输入C源码的文件名(如vprofile.c)。

! 如果自定义的C源码不在工作目录中,用户必须输入完全的自定义的C函数路径。

当写入case文件时,自定义源码的名称(或源码的完全路径)会存放到case文件中。

(b) 在“CPP Command Name”指定为C的预处理程序。

当然也有其它有效的ANSI C预处理程序,包括gcc -E和cc –E。

详细检查所用的计算机系统管理。

(c) 如果自定义函数局部变量数不引起栈的溢出,则保持“Stack Size”的默认值为1000。

此时,所设 “Stack Size” 的数要远远大于局部变量用的数。

(d) 选择“Display Assembly Listing”,则当函数编译汇编码的清单会出现在窗口的控制台内。

这一选项会保存于case文件,当用户接着运行FLUENT时汇编码会自动显示。

(e) 如果用户使用“Fluent Inc”提供的C预处理程序,选择“Use Contributed CPP”。

(f) 点击“Compile”编译UDF。

自定义C程序的名称和内容会存入于所写的case文件。

只要编译UDF,汇编码会出现在控制窗口,所示范例如下。

(g) 编译结束点击“Close”。

! 如果在一次模拟中使用多于一个的UDF,用户需要将这些函数连接在一个C文件中,例如all.c。

然后用“Interpreted UDFs”面板编译连接的文件。

这些函数可以作为边界条件、源项及特性等。

7.2.2 基于Windows并行网络的目录结构在基于Windows网络上使用并行FLUENT版本需要专门的方法组织用户文件。

具体步骤如下:1. 在“Fluent.Inc”目录下创建一个名为“udf” 的可写子目录。

2. 在udf目录下创建子目录(如Fluent.Inc\udf\myudf),将UDF的C源码存放于这个目录下。

如果在同一串下多个用户运行工作,每个用户在udf目录下创建自己的子目录(如Fluent.Inc\udf\abcudf和xyzudf)。

! 因为源码不在当前工作目录下,所以在编译UDF时必须在“Interpreted UDFs”面板中输入文件的完全路径。

例如,编译example.c文件时,输入如下: \\<fileserver>\Fluent.Inc\udf\myudf\example.c<fileserver>应输入用户所安装FLUENT的计算机名(如myserver)。

3. 确定所建立的case文件在当前工作目录下。

7.2.3 调试解释的UDF编译UDF时出错信息会出现在控制窗口中。

用户有可能因错误滚动太快不能看到所用的出错信息。

因此调试UDF时用户想关掉“Display Assembly Listing”。

如果在调试UDF的过程中一直打开“Interpreted UDFs”面板,由于在独立窗口进行编辑,编译按钮则会不断重复编译。

然后,直到无出错信息调试和编译才会结束。

下面介绍一个出错例子,即在“Interpreted UDFs”控制面板中,编译被解释过的UDF时指定了错误的源文件。

上面曾介绍过如果仅仅从当前工作目录下启动FLUENT,在“Interpreted UDFs”控制面板中键入用户的C源码的文件名,则case 文件和C源码被指定于当前工作目录下。

如果用户编译的C源码与工作目录是不同的路径,用户必须输入C源码所在的完整路径。

否则会出现以下的错误信息: gcc: vprofile.c: No such file or directorygcc: No input filesError: vprofile.c: line 1: syntax error.如果编译UDF写完case文件后,接着移动C源码到不同位置,会在接着运行FLUENT 的过程中产生同样的错误信息。

为了避免错误,只需要在“Interpreted UDFs”控制面板中的“Source File Name”下输入完全的路径名,然后点击“Compile”。

此时写case文件会保存C源码的新路径。

7.3 编译UDF这一节介绍如何链接编译好的UDF。

这一过程需要使用C编译器。

大部分UNIX的操作系统提供了C编译器。

如果在PC机上运行,需要安装VC++编译器(如微软C++、v6.0或更高的版本)。

一旦编译好的UDF库文件在FLUENT运行时链接到FLUENT处理过程,和共享库相关的东西会保存到case文件。

因此,只要读取case文件,编译的库文件会自动链接到FLUENT处理过程。

在控制窗口将会出现链接状态的报告如下:Opening library "libp1/ultra/2d/libudf.so"...p1_adjustenergy_sourcep1_sourcep1_diffusivityp1_bcDone.7.3.1 一般程序编译和链接一个编译好的UDF的一般程序如下所示:1. 在当前工作目录下,建立专门的目录结构(见7.3.2节)。

2. 编译用户的UDF和修建共享库(见7.3.3节)。

3. 在当前工作目录下运行FLUENT。

4. 读取(或建立)case文件(确信case文件在当前工作目录下)。

5. 链接共享库到FLUENT(见7.3.4节)。

7.3.2 建立目录结构对于UNIX系统和Windows系统来说,目录结构是不同的。

下面分别介绍在两种系统下如何建立目录结构。

UNIX系统对于UNIX系统下编译的UDF来说,makefile.udf和makefile.udf2两个文件在编译UDF库被需要。

makefile文件包含了用户自定义部分,在这部分允许输入用户源函数和FLUENT的安装路径。

这些文件的完整路径如下:path/Fluent.Inc/fluent6.+x/src/makefile.udfpath/Fluent.Inc/fluent6.+x/src/makefile.udf2其中path是用户直接安装Fluent.Inc的路径,x是用户安装Fluent版本的相应数(如,fluent6.0为0)。

! FLUENT安装后所释放的makefile.udf2文件名为Makefile.udf。

下面介绍建立共享库所要求的目录结构。

通过下面的例子来介绍目录结构的建立,如图7.3.1所示。

图7.3.1 为编译好的UDF建立库目录的样本(UNIX)需要注意的是在图7.3.1所示的目录结构为FLUENT的两种版本:二维单精度串型和二维单精度平行。

!不要在目录(2d,2d host,等等)下存放任何文件。

当编译用户库(见7.3.3节)时,图7.3.1中所示的文件会自动存放。

1. 在当然工作目录下,创建一个储存用户库的目录(如libudf)。

2. 从以上所示目录下复制makefile.udf2到用户目录(如libudf),且改名为Makefile。

3. 在用户创建的库目录下,建立一个储存用户源码、命名为src的源码目录。

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