对一个简单解释型udf程序的详细解释
UDF的宏用法及相关算例
7 自定义函数(UDF)7.1,概述用户自定义函数(User-Defined Functions,即UDFs)可以提高FLUENT程序的标准计算功能。
它是用C语言书写的,有两种执行方式:interpreted型和compiled型。
Interpreted型比较容易使用,但是可使用代码(C语言的函数等)和运行速度有限制。
Compiled型运行速度快,而且也没有代码使用范围的限制,但使用略为繁琐。
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x方向的速度入口,或定义依赖于位置的温度边界。
边界条件剖面UDFs用宏DEFINE_PROFILE定义。
有关例子可以在5.1和6.1中找到。
源项UDFs可以定义除了DO辐射模型之外的任意输运方程的源项。
它用宏DEFINE_SOURCE 定义。
有关例子在5.2和6.2中可以找到。
物性UDFs可用来定义物质的物理性质,除了比热之外,其它物性参数都可以定义。
例如,我们可以定义依赖于温度的粘性系数。
它用宏DEFINE_PROPERTY定义,相关例子在6.3中。
反应速率UDFs用来定义表面或体积反应的反应速率,分别用宏DEFINE_SR_RA TE和DEFINE_VR_RATE定义,例子见6.4。
离散相模型用宏DEFINE_DPM定义相关参数,见5.4。
UDFs还可以对任意用户自定义标量的输运方程进行初始化,定义壁面热流量,或计算存贮变量值(用用户自定义标量或用户自定义内存量)使之用于后处理。
相关的应用见于5.3,5.5,5.6和5.7。
UDF
1.1什么是UDF?UDF是一种可以被加载到fluent求解器中的函数,以提高源代码的功能。
比如,你可以使用UDF定义你的边界条件,材料属性和流型源项,以及自定义模型参数,初始化一种算法或增强后处理进程。
UDF可以在任何文本里用C语言编写,然后源代码保存格式为“e.g., myudf.c”。
一个源文件可以包含一个或多个UDF,或者你可以定义多个源文件。
关于C语言编程的一些基本资料见附录A。
UDF是被fluent Inc提供的宏定义进行定义。
它们使用附加的宏代码,使fluent具有数据访问和执行其他任务的功能。
每一个UDF必须在源代码文件的开头包含“#include "udf.h"”,使得宏定义和fluent的其他宏及功能可以在运行的过程中被包含。
含有UDF的源文件可以在fluent里进行解释或编译。
对于解释型UDF,在一个单一的运算进程中,源文件被解释后在运行时直接加载。
而对于编译型UDF,这个过程包含2个步骤。
需要首先建立一个共享的对象代码库,然后将其加载到fluent中。
一旦被解释或编译,UDF将会在fluent界面中可见并可选择,然后通过在相应的控制面板中选择函数名称被连接到求解器中。
1.2为什么使用UDF?UDF可以让你自定义fluent来满足你的特殊模型需要。
UDF可以在多个应用中使用,下面列举的就是一些例子。
●定义边界条件,材料属性,表面和体积反应速率,fluent输运方程的源项,UDS输运方程的源项,扩散系数函数等。
●一次迭代的计算值的调整。
●初始化一种算法。
●UDF的异步执行。
●在迭代结束后执行,退出fluent或者加载编译UDF库。
●增强后处理。
●增强现有的fluent模型。
1.3局限性虽然在FLUENT的UDF功能可以解决广泛的应用,但是不可能解决所有的应用。
并不是所有的计算变量或fluent模型可以使用UDF。
比如比热值就不能被定义,这将需要额外的求解能力。
UDF第3章写UDF详解
UDF 第3章写UDF本章主要概述了如何在FLUENT写UDF。
3.1 概述3.2写解释式UDF的限制3.3 FLUENT中UDF求解过程的顺序3.4 FLUENT网格拓扑3.5 FLUENT数据类型3.6 使用DEFINE Macros定义你的UDF3.7在你的UDF源文件中包含udf.h文件3.8 定义你的函数中的变量3.9函数体3.10 UDF 任务3.11 为多相流应用写UDF3.12在并行中使用你的UDF3.1概述(Introduction)UDF是用来增强FLUENT代码的标准功能的,在写UDF之前,我们要明确以下几个基本的要求。
首先,必须用C语言编写UDF。
必须使用FLUENT提供的DEFINE宏来定义UDF。
UDF必须含有包含于源代码开始指示的udf.h文件;它允许为DEFINE macros和包含在编译过程的其它FLUENT提供的函数定义。
UDF只使用预先确定的宏和函数从FLUENT 求解器访问数据。
通过UDF传递到求解器的任何值或从求解器返回到UDF的值,都指定为国际(SI)单位。
总之,当写UDF时,你必须记住下面的FLUENT要求。
UDF:1.采用C语言编写。
2.必须为udf.h文件有一个包含声明。
3.使用Fluent.Inc提供的DEFINE macros来定义。
4.使用Fluent.Inc提供的预定义宏和函数来访问FLUENT求解器数据。
5.必须使返回到FLUENT求解器的所有值指定为国际单位。
3.2写解释式UDF的限制(Restriction on Writing Interpreted UDF)无论UDF在FLUENT中以解释还是编译方式执行,用户定义C函数(说明在Section 3.1中)的基本要求是相同的,但还是有一些影响解释式UDF的重大编程限制。
FLUENT解释程序不支持所有的C语言编程原理。
解释式UDF不能包含以下C语言编程原理的任何一个:1.goto 语句。
dolphinscheduler使用udf函数-概述说明以及解释
dolphinscheduler使用udf函数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述Dolphinscheduler是一款分布式的开源工作流引擎,致力于解决数据处理的自动化调度问题。
它提供了丰富的功能和易于使用的界面,帮助用户简化工作流的设计和管理。
UDF(User Defined Function)函数是一种用户自定义函数,可以在Dolphinscheduler中实现对数据的自定义处理和计算,为用户提供了更强大和灵活的功能。
本文将探讨UDF函数在Dolphinscheduler中的作用以及如何使用UDF函数来提升工作流的功能和效率。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下:1.2 文章结构本文将分为三个主要部分:引言、正文和结论。
- 引言部分将概述本文的背景和目的,引入读者对本文内容的整体认识。
- 正文部分将详细介绍Dolphinscheduler的简介、UDF函数在Dolphinscheduler中的作用以及UDF函数的使用方法。
- 结论部分将总结UDF函数对Dolphinscheduler的优势,展望未来的发展,并对整篇文章做出总结。
通过以上结构,读者可以全面了解和深入理解Dolphinscheduler中UDF函数的应用和优势。
1.3 目的:本文旨在介绍在Dolphinscheduler中使用UDF函数的方法和作用。
通过了解UDF函数在Dolphinscheduler中的作用,可以更好地利用其提供的功能来完成复杂的数据处理和分析任务。
同时,通过学习UDF函数的使用方法,可以帮助读者更加灵活地应用Dolphinscheduler来满足各种数据处理需求。
通过对UDF函数的全面了解,可以为用户提供更好的使用体验,提高工作效率,实现数据处理的自动化和智能化。
2.正文2.1 Dolphinscheduler简介Dolphinscheduler是一款开源的分布式工作流调度系统,旨在解决大数据环境下复杂任务的调度问题。
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。
UDF使用指南-1
UDF有多种功能,如: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。
一、UDF基础1、Fluent的求解次序了解fluent的求解过程有助于理解UDF的调用过程,确定在给定的任意时间内哪些数据是当前的和有效的。
对于不同的求解器,其求解次序是不一样的。
在分离式求解器求解过程中,用户定义的初始化函数(使用DEFINE_INIT定义的)在迭代循环开始之前执行。
然后迭代循环开始执行用户定义的调整函数(使用DEFINE_ADJUST定义的)。
接着,求解守恒方程,顺序是从动量方程和后来的压力修正方程到与特定计算相关的附加标量方程。
守恒方程之后,属性被更新(包含用户定义属性)。
这样,如果模型涉及气体定律,这时,密度将随更新的温度(和压力、物质质量分数)而被更新,进行收敛或者附加要求的迭代的检查、循环或者继续或者停止。
在耦合求解器求解过程中,用户定义的初始化函数(使用DEFINE_INIT定义的)在迭代循环开始之前执行;然后迭代循环开始执行用户定义的调整函数(使用DEFINE_ADJUST定义的);接着,Fluent求解连续、动量和(适合的地方)能量的控制方程及相关的物质输运或矢量方程。
其余的求解步骤与分离式求解器相同。
2、Fluent网格拓扑①单元(cell):区域被分割成的控制体积②单元中心(cell center):Fluent中数据存储的地方③面(face):单元(二维或三维)的边界④边(edge):面(三维)的边界⑤节点(node):网格点⑥单元线索(cell thread):在其中分配了材料数据和源项的单元组⑦面线索(face thread):在其中分配了边界数据的面组⑧节点线索(node thread):节点组⑨区域(domain):由网格定义的所有节点、面和单元线索的组合3、Fluent的数据类型在编写UDF时,除了可以使用C语言数据类型外,还可以直接使用Fluent指定的与求解器数据相关的数据类型。
水沸腾算例UDF的详细解析
【强烈推荐】水沸腾算例UDF的详细解析【强烈推荐】水沸腾算例UDF的详细解析#include "udf.h" /*包括常规宏*/#include "sg_mphase.h" /*包括体积分数宏*/#define T_SAT 373 /*定义饱和温度*/#define LAT_HT 1.e3 /*定义水蒸汽潜热*/DEFINE_SOURCE(liq_src, cell, pri_th, dS, eqn) /*定义液相源项*/{Thread *mix_th, *sec_th; /*混合相、第二相定义计算区域指针*/real m_dot_l; /*蒸发冷凝速率定义液相质量转移*/mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(pri_th); /*指向混合区的主相即液相的指针*/ sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); /* 指向单相控制区的气相的指针*/if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT){m_dot_l = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, pri_th) - T_SAT)/T_SAT; /*如果液相单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量转移*/dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, pri_th) - T_SAT)/T_SAT; /*定义源项对质量转移偏导*/}else {m_dot_l = 0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)*fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;dS[eqn] = 0.; /*于是气相向液相转移,所以液相的质量源项对质量转移的偏导为零*/}return m_dot_l;}DEFINE_SOURCE(vap_src, cell, sec_th, dS, eqn) /*定义气相源项*/{Thread * mix_th, *pri_th; /*混合相、第一相*/real m_dot_v;mix_th = THREAD_SUPER_THREAD(sec_th); /*指向混合区的第二相即气相的指针*/ pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); /*指向单相控制区的液相的指针,液相为主相*/if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT){m_dot_v = 0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, mix_th) - T_SAT)/T_SAT; /*如果混合区单元的温度高于蒸发温度,液相向气相的质量质量转移*/dS[eqn] = 0.; /*由于是液相向气相转移,所以气相的质量源项对来自液相的质量转移的偏导为零*/}else {m_dot_v = -0.1*C_VOF(cell, sec_th)*C_R(cell, sec_th)*fabs(T_SAT-C_T(cell,mix_th))/T_SAT;dS[eqn] = -0.1*C_R(cell, sec_th)*fabs(C_T(cell, sec_th) - T_SAT)/T_SAT; /*由于是气相向液相转移,所以气相的质量源项对自身的质量转移的偏导不为零*/}return m_dot_v;}DEFINE_SOURCE(enrg_src, cell, mix_th, dS, eqn) /*混合模型能量源项*/{Thread *pri_th, *sec_th;real m_dot;pri_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 0); /*指向混合区的液相的指针*/sec_th = THREAD_SUB_THREAD(mix_th, 1); /*指向混合区的气相的指针*/if(C_T(cell, mix_th)>=T_SAT){m_dot = -0.1*C_VOF(cell, pri_th)*C_R(cell, pri_th)*fabs(C_T(cell, pri_th) - T_SAT)/T_SAT; /*如果混合区的单元温度高于蒸发温度。
用户自定义函数UDF中文详细讲解
局部变量
局部变量只用于单一的函数中。当函数调用
时,就被创建了,函数返回之后,这个变量 就不存在了,局部变量在函数内部(大括号 内 ) 声 明 。 在 下 面 的 例 子 中 , mu_lam 和 temp是局部变量。
DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity, cell, thread) { real mu_lam; real temp = C_T(cell, thread); if (temp > 288.) mu_lam = 5.5e-3; else if (temp > 286.)
DEFINE_PROPERTY 返 回一个 udf.h 中指定的 real 数据类型。两个 real 变量 传入函数:通过函数计算 层 流 粘 度 mu_lam 的 值 , 其是温度 C_T(cell,thread) 的函数。根据单元体温度, 计 算 出 mu_lam , 在 函 数 结 尾 , mu_lam 值 被 返 回 。
用户自定义函数UDF
中文讲解
用户自定义函数
用户自定义函数或UDF
是用户自编的程序它 可以被动态的连接到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UDFs 中可使用标准C 语言的库函数也可使用预定义宏Fluent Inc.提 供通过这些预定义宏可以获得Fluent 求解器 得到的数据
边界条件 材料性质 表面与体积反应速率 输运方程源项 用户标量输运方程(UDS) 调节每次迭代值 初始化流场 异步执行 后处理改善 模型改进(离散项模型,多相混合物模型,辐 射模型等)
UDF举例
上壁面温度 绝 热 壁 面 温度: 315K 300K 绝 热 壁 面
UDF的创建和使用
UDF的创建和使用用户自定义特征(User-Defined Functions,UDF)是一种在数据处理过程中自定义函数的方式。
在大数据处理和分析中,UDF提供了一种灵活且高效的方法来处理和转换数据。
下面将详细介绍UDF的创建和使用。
UDF的创建需要根据具体的处理需求,使用编程语言来定义函数的逻辑。
常用的编程语言包括Python、Java、Scala等。
以下是UDF的创建步骤:1.确定处理逻辑:首先,需要确定要实现的处理逻辑,例如字符串的转换、数值计算等。
这些逻辑将作为UDF的函数体。
2. 编写函数代码:根据处理逻辑,使用所选的编程语言编写相应的函数代码。
例如,使用Python时,可以使用`def`关键字定义函数。
同时,可以利用编程语言提供的丰富特性和库来实现函数的功能。
3.添加输入参数:根据需要,添加相应的输入参数。
输入参数可以是一到多个,可以是任意数据类型。
在函数体中,可以使用这些输入参数进行处理。
4. 指定返回值:确定函数的返回值类型,并在函数体中使用`return`语句返回结果。
返回值可以是标量,也可以是复合类型,如数组或结构体。
5. 注册UDF:将编写的函数注册为UDF。
不同的数据处理平台和工具可能有不同的注册方式。
例如,在Spark中,可以使用`sqlContext.udf.register`方法来注册UDF。
UDF的使用可以在各种数据处理环境中实现,如Spark、Hive等。
以下是UDF的使用步骤:1.导入UDF:首先,需要导入所需的UDF。
导入的方式取决于所使用的数据处理平台和工具。
2.调用UDF:使用导入的UDF,在数据处理流程中调用相应的函数。
可以将UDF应用于单个数据点或整个数据集。
3.传递参数:根据函数定义,将需要处理的数据传递给UDF。
参数的传递方式可以根据具体情况来确定,例如使用变量、列名称等。
4.获取结果:根据函数定义,获取UDF的输出结果。
可以将结果赋值给变量、存储到数据库或写入文件等。
最新proe UDF的创建与使用
p r o e U D F的创建与使用1、什么是UDF?2、UDF使用过程2.1创建参照模型2.2创建UDF2.3放置UDF3、替换UDF4、UDF搭配族表的使用1、什么是UDF?UDF即用户自定义特征。
也就是说可以将数个特征组合起来形成一个新的自己定义的特征,并且会保存在UDF数据库中,随时调入。
(类似于AutoCAD中的动态块)用户自定义特征用来复制相同或相近外形的特征组,此功能类似于“特征复制”,但又有所不同,功能上比较全面、灵活,但相应的步骤比较繁琐。
因此,如果会用特征复制,特别是特征复制里的新参考,将会对此命令有所帮助。
UDF和特征复制的最大区别有以下两点:特征复制仅适用于当前的模型,而UDF可以适用与不同的模型。
特征复制的局部组无法用另一个局部组替换,而UDF可被另一个UDF替换UDF的使用流程大体可分为三步:规划并创建参照模型——建立UDF——放置UDF,下面我们用一个简单的例子来说明如何使用UDF。
2、UDF使用过程在使用UDF之前,首先要创建UDF,缺省时,Pro/ENGINEER将创建的UDF保存在当前工作目录中。
为此,可创建UDF库目录,要访问Pro/ENGINEER 的UDF库目录,可指定带置文件选项"pro_group_dir"的目录名。
这样,每次插入UDF时将自动打开该目录。
建立好参照模型后,单击单击"工具"(Tools)>"UDF 库"(UDF Library)。
出现下图所示UDF菜单该对话框各选项含义如下:创建 (Create):建立新的UDF并将其添加到UDF库。
修改 (Modify):修改现有的 UDF。
如果有参照零件,系统将在单独的零件窗口显示 UDF。
列表 (List):列出当前目录中的所有UDF文件,用于查看UDF信息。
数据库管理 (Dbms):管理当前UDF数据库。
即对当前UDF数据库中的UDF进行保存、另存为、备份、重命名、拭除、清除、删除等操作。
5-1 FLUENT流体模拟-UDF-讲解解析
– 对面thread中所有面循环 begin_f_loop(f, f_thread) { … } end_f_loop(f, f_thread)
Fluid (cell thread or zone)
Cells Faces
为了在thread (zone)中获得数据,我们需要提供正确的指针,并 使用循环宏获得thread中的每个成员(cell or face)
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UDF 数据结构(2)
DEFINE_PROFILE 宏允许定 义x_velocity函数 – 所有的UDFs 以 DEFINE_ 宏开始 – x_velocity 将在 GUI中 出现 – thread 和 nv DEFINE_PROFILE 宏的参 数, 分别用来识别域和变量 – begin_f_loop宏通过 thread指针,对所有的面f 循环 F_CENTROID宏赋单元位置向 量给 x[] F_PROFILE 宏在面 f上施加 速度分量 代码以文本文件保存 inlet_bc.c
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DEFINE 宏
DEFINE 宏的例子
DEFINE_ADJUST(name,domain); general purpose UDF called every iteration DEFINE_INIT(name,domain); UDF used to initialize field variables DEFINE_ON_DEMAND(name); an „execute-on-demand‟ function DEFINE_RW_FILE(name,fp); customize reads/writes to case/data files DEFINE_PROFILE(name,thread,index); boundary profiles DEFINE_SOURCE(name,cell,thread,dS,index); equation source terms DEFINE_HEAT_FLUX(name,face,thread,c0,t0,cid,cir); heat flux DEFINE_PROPERTY(name,cell,thread); material properties DEFINE_DIFFUSIVITY(name,cell,thread,index); UDS and species diffusivities DEFINE_UDS_FLUX(name,face,thread,index); defines UDS flux terms DEFINE_UDS_UNSTEADY(name,cell,thread,index,apu,su); UDS transient terms DEFINE_SR_RATE(name,face,thread,r,mw,yi,rr); surface reaction rates DEFINE_VR_RATE(name,cell,thread,r,mw,yi,rr,rr_t); volumetric reaction rates DEFINE_SCAT_PHASE_FUNC(name,cell,face); scattering phase function for DOM DEFINE_DELTAT(name,domain); variable time step size for unsteady problems DEFINE_TURBULENT_VISCOSITY(name,cell,thread); calculates turbulent viscosity DEFINE_TURB_PREMIX_SOURCE(name,cell,thread,turbflamespeed,source); turbulent flame speed DEFINE_NOX_RATE(name,cell,thread,nox); NOx production and destruction rates
udf流体力学
udf流体力学UDF是用户定义函数(User Defined Function)的缩写,也称为UDM(User Defined Macro)或UDS(User Defined Scalar)。
在流体力学中,UDF是指用户自己编程定义的用于模拟流体力学过程中特定边界条件和物理效应的程序。
UDF的编写主要是通过ANSYS Fluent软件中的编程环境(ANSYS Fluent User Defined Functions)进行实现。
UDF在流体力学模拟中的应用非常广泛,可以用于定义边界条件、源项、相互作用模型等,并且可以根据具体的模拟需求进行自由编写。
UDF的编写语言主要是C语言,有时还可以使用C++、Fortran等编程语言。
UDF的主要应用包括以下几个方面:1. 边界条件的定义:UDF可以用于定义特定的边界条件,例如流体入口和出口的速度、温度,物体表面的热通量、质量通量等。
通过编写UDF,可以将实际流动条件与模拟模型相匹配,提高模拟结果的准确性。
2. 物理效应的模拟:UDF可以用于模拟一些特殊的物理效应,例如自由表面流动、多相流、湍流流动等。
这些物理效应在实际流体力学问题中往往不能通过标准的求解模型来描述,需要通过编写UDF来实现。
3. 自定义求解模型:UDF可以用于编写自定义的求解算法或者更改已有的求解算法。
例如,可以通过UDF自定义一个求解速度、温度等变量分布的方程,并在模拟过程中与流体运动方程相耦合求解,从而实现更加精确的模拟结果。
4. 监测和收集模拟数据:通过UDF,可以实现对流场中各个变量的监测和数据收集。
这些数据可以用于分析模拟结果的准确性、评估模型的可靠性,或者用于后续的后处理和数据分析。
UDF的编写需要一定的编程基础和对流体力学模拟的理解。
编写UDF前,需要详细了解软件的编程接口和对应的函数库,熟悉相关的流体力学理论和模型。
此外,还需要对实际问题具有深入的理解,以实现与实际情况相匹配的模拟模型。
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。
一个简单UDF程序解释
001修改湍流耗散并在控制板上显示的UDF先看程序#include "udf.h"DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)(Thread *t;∕* Integrate dissipation. *∕real sum diss=0.jcell_t c;thread」oop_c(t,d)(begin_c_loop(c,t)sum_diss += C.D(c,t)* C_VOLUME(c,t);end_c_loop(c,t)}printf("Volume integral of turbulent dissipation: %g∖∩", sum_diss);)解释∪df.h是一个头文件,是每一个UDF程序必须要包含的,形式是/include "udf.h",出现在没有程序的最开始部分。
就是一个库函数,包括了DEFINE宏的定义,其他的程序提供的宏和函数。
是已汇编的形式编入程序。
是写UDF必须有的。
DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)是一个DEFINE 宏。
简单说一句,所谓宏,就是一系列程序的合集,打包之后可以方便调用,对于用户来讲可以理解为黑箱, 只要提供参数,就能得到结果。
DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)中my_adjust是具体的宏名称,用户取的,只要符合C的命名规则,可以任意取,变成your.adjust也是一样的。
d是domain的意思,由fluent软件提供,用户不需要管。
Thread*1;Thread,线程,可以理解为一种数据类型,整个定义了一个指针,(这里需要一些C语言知识,指针的定义)。
这句的意思是定义了一个指针,名字是t,存储数据类型是Thread。
real sum_diss=0.;定义了一个实数变量,名字叫sum.diss,并赋值为0 ;cell_tc;定义了一个cell」的变量,名字叫c ;cell」是fluent中的一种数据类型。
对一个简单解释型udf程序的详细解释
对一个简单解释型udf程序的详细解释include ""/是一个头文件,如果不写的话就不能使用fluent udf中的宏,函数等/ DEFINE_PROFILEpressure_profile, t, i/是一个宏,本例中用来说明进口压力与垂直坐标变量还可以是其他的变量的关系;pressure_profile 是函数名,可随意指定;t的数据类型是Thread t ,t表示指向结构体thread这里的thread表示边界上所有的网格面的集合的指针;i的数据类型是Int,表示边界的位置或者说是什么每个循环内对位置变量这里应该是质心的纵坐标设置的数值标签/{real xND_ND;/ 定义了质心的三维坐标,数据类型为real/real y;/定义了一个变量y, 数据类型为real /face_t f;/定义了一个变量f, 数据类型为face_t,也就是网格面的意思,即f代表一个网格单元的网格面/begin_f_loopf, t/表示遍寻网格面,它的意思是说在计算的时候,要扫描所定义边界的所有网格面,对每个网格面都要赋值,值存储在F_PROFILEf, t, i中/{F_CENTROIDx,f,t;/一个函数,它的意思是读取每个网格面质心的二维坐标,并赋值给x;x为名称,接收三维坐标值;f为网格面因为这里只是取的面的二维坐标,所以为f,如果是网格单元的话,这里就为c;t为指向结构体thread这里的thread表示边界上所有的网格面的集合的指针/y = x1;/把质心的三维坐标的纵坐标的数值赋给y/F_PROFILEf, t, i = - yy/.0745.0745;/赋给每个网格面的数值与网格质心纵坐标的关系;其实就是赋给质心的速度值这里只有大小与质心纵坐标的函数关系,因为fluent在计算的时候是把数据存储到网格质心上的,所以网格质心的速度值就代表网格的速度值;这里有了网格的质心纵坐标,然后有了质心速度值与纵坐标的函数关系,那么每个进口网格面的速度值也就知道了;f依然代表网格面;t表示指向结构体thread这里的thread表示边界上所有的网格面的集合的指针;i每个循环内对位置变量这里应该是质心的纵坐标设置的数值标签/}end_f_loopf, t/结束循环/}整体来看:包括两个宏:DEFINE_PROFILEpressure_profile, t, i和beginend_f_loopf, t;两个函数:F_CENTROIDx,f,t和F_PROFILEf, t, i;其他都是变量;求解思路为,首先看用到的宏,本例中用到的是DEFINE_PROFILEname,t,i,它可以给进口或者边壁加载速度,温度,压力等变量;然后我们知道了进口速度和进口纵坐标的关系,其实也就是每个网格面质心的速度值与质心纵坐标的关系;这样就好了,现在的关键是如何得到每个网格质心的纵坐标的数值;程序里是这样做的:首先通过F_CENTROIDx,f,t函数得到质心的二维坐标并赋给xND_ND,然后利用y = x1函数得到质心的纵坐标;;得到了质心纵坐标以后,知道质心速度值与质心纵坐标的关系,再通过F_PROFILEf, t, i函数,就可以把由函数关系式得到的速度值赋给每个网格面的质心了;注:类型,在fluent单精度里为float,双精度里为double float;f, t循环宏,相当于c语言中的循环语句;因为上述都是说的对每一个网格面的赋值,而进口有很多网格面,所以就需要利用这个宏扫描所有的网格面,然后给所有的网格质心赋值;。
51FLUENT流体模拟UDF讲解讲解
Source terms
A Pera Global Company ? PERA China
UDF 数据结构 (1)
?在UDF中,体域和面域通过 Thread数据类型获得 ?Thread 是 FLUENT 定义的数据类型
Cell Boundary (face thread or zone)
Domain
第4步 – 运行
?可以在运行窗口中改变速度分布的更新间隔(默认为 1)
– 这个设置控制了流场多久(迭代或时间步)更新一次
?运行 calculation
A Pera Global Company ? PERA China
结果
?左图为速度矢量图 ?右图为入口的速度矢量图,注意速度分布是抛物线型的
A Pera Global Company ? PERA China
– Execute-on-Demand 功能
? 不参与求解迭代
User-Defined
Function Hooks
A Pera Global Company ? PERA China
例 2 – 定制初始化
?在球内设定初始温度 600 K 球 中心点位于 (0.5, 0.5, 0.5), 半 径为 0.25, 其余区域为300 K
?F_PROFILE 宏在面 f上施加 速度分量
?代码以文本文件保存 inlet_bc.c
#include %udf.h
DEFINE_PROFILE(x_velocity,thread,nv)
{
float x[3];
/* an array for the
coordinates */
float y;
face_t f; /* f is a face
udf配置及错误解决
FLUENT UDF中关于动网格的DEFINE宏均要求为编译型。
FLUENT的UDF运行环境有两种:解释型与编译型。
虽然两种方式都是采用编译,但是编译方式及编译后获得的结果是不同的。
编译型UDF需要通过Complied进行编译,编译后得到相应的dll文件。
而解释型UDF则是通过Interprete进行加载,不会生成dll文件。
据我的直觉,编译型UDF可能利用了钩子函数的技术。
一、编译型UDF与解释型UDF的差异(翻译自UDF手册)1、解释型UDF一个精简的平台都能被作为编译型UDF使用不需要C编译器(利用FLUENT自身的编译器)比编译型UDF反应慢在方法方面受到较多的限制无法被链接到编译系统或其它库只能使用预定义宏访问存储于ansys fluent中的数据2、编译型UDF比解释型UDF反应迅速没有诸多C语法限制能够使用其它语言编写的函数当具有一些解释型UDF不能处理的功能时,无法作为解释型UDF使用3、选取原则对于小型的、简单的功能,使用解释型UDF复杂功能使用编译型UDF。
(如具有较大的CPU开销、需要访问公共库)二、配置UDF编译环境对于编译型UDF,在fluent中加载时,需要调用C编译器将其编译成DLL文件。
这里的C 编译器虽说理论上是没有任何限制的,但是在windows环境下还是推荐使用microsoft visual c++,在linux环境下推荐使用GCC。
我们这里只说windows环境下编译环境的配置问题。
visual c++最高版本是6.0,再往后就是microsoft visual studio7.0、8.0、9.0、10.0。
其中7.0对应microsoft visual studio2003,8.0对应2005,9.0对应2008,10.0对应2010。
在一些老版的fluent中,通常需要配置环境变量。
配置环境变量的方法,网络上很多,可以搜索。
这里讲的是通过修改udf.bat文件来配置编译环境。
udf 二分法
"UDF" 是"用户定义函数" 的缩写,它是一种在编程语言中创建的函数,用于执行特定的计算或操作。
二分法是一种在各种编程语言中常见的搜索算法,它通过将搜索空间不断划分为更小的子集来找到目标值。
UDF 二分法通常用于数据库系统,特别是使用SQL 语言的环境。
在这种上下文中,UDF 可以被视为SQL 函数,它接受输入并返回一个结果。
二分法UDF 的主要用途是高效地在大型数据集中搜索特定的值。
二分法的基本步骤如下:
1. 确定搜索范围的起始和结束点。
2. 检查中间点(即,搜索范围的中间值)。
如果该值是我们要找的值,则返回该值。
3. 如果中间值不是我们要找的值,那么我们可以将搜索范围缩小到两个点:中间点的左侧和右侧。
4. 重复步骤2 和步骤3,直到找到要找的值,或者搜索范围缩小到只有一个点(即,我们已经到达了搜索范围的结束点)。
使用UDF 实现二分法可以提供更高的性能,因为它允许我们利用数据库系统的优化器来执行高效的搜索操作。
通过将搜索逻辑封装在UDF 中,我们可以避免在原始查询中执行重复的搜索操作,从而提高查询的性能。
需要注意的是,使用UDF 进行二分法搜索时,我们必须确保输入的数据是已排序的,以便我们可以利用二分法的优势。
否则,我们可能需要使用不同的算法或技术来找到我们要找的值。
总之,UDF 二分法是一种高效的搜索算法,它在数据库环境中特别有用,因为它允许我们利用数据库系统的优化器来执行高效的搜索操作。
通过将搜索逻辑封装在UDF 中,我们可以避免在原始查询中执行重复的搜索操作,从而提高查询的性能。
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对一个简单解释型udf程序的详细解释
#include "udf.h"
/*udf.h是一个头文件,如果不写的话就不能使用fluent udf中的宏,函数等*/
DEFINE_PROFILE(pressure_profile, t, i)
/*是一个宏,本例中用来说明进口压力与垂直坐标变量(还可以是其他的变量)的关系。
pressure_profile 是函数名,可随意指定。
t的数据类型是Thread *t ,t 表示指向结构体thread(这里的thread表示边界上所有的网格面的集合)的指针。
i的数据类型是Int,表示边界的位置?或者说是什么每个循环内对位置变量(这里应该是质心的纵坐标)设置的数值标签*/
{
real x[ND_ND];
/* 定义了质心的三维坐标,数据类型为real*/
real y;
/*定义了一个变量y, 数据类型为real */
face_t f;
/*定义了一个变量f, 数据类型为face_t,也就是网格面的意思,即f代表一个网格单元的网格面*/
begin_f_loop(f, t)
/*表示遍寻网格面,它的意思是说在计算的时候,要扫描所定义边界的所有网格面,对每个网格面都要赋值,值存储在F_PROFILE(f, t, i)中*/ {
F_CENTROID(x,f,t);
/*一个函数,它的意思是读取每个网格面质心的二维坐标,并赋值给x。
x 为名称,接收三维坐标值。
f为网格面(因为这里只是取的面的二维坐标,所以为f,如果是网格单元的话,这里就为c)。
t为指向结构体thread(这里的thread 表示边界上所有的网格面的集合)的指针*/
y = x[1];
/*把质心的三维坐标的纵坐标的数值赋给y*/
F_PROFILE(f, t, i) = 1.1e5 - y*y/(.0745*.0745)*0.1e5;
/*赋给每个网格面的数值与网格质心纵坐标的关系。
其实就是赋给质心的速度值(这里只有大小)与质心纵坐标的函数关系,因为fluent在计算的时候是把数据存储到网格质心上的,所以网格质心的速度值就代表网格的速度值。
这里有了网格的质心纵坐标,然后有了质心速度值与纵坐标的函数关系,那么每个进口网格面的速度值也就知道了。
f依然代表网格面。
t表示指向结构体thread(这里的thread表示边界上所有的网格面的集合)的指针。
i每个循环内对位置变量(这里应该是质心的纵坐标)设置的数值标签*/
}
end_f_loop(f, t)/*结束循环*/
}
整体来看:包括两个宏:DEFINE_PROFILE(pressure_profile, t, i)和beginend_f_loop(f, t)。
两个函数:F_CENTROID(x,f,t)和F_PROFILE(f, t, i)。
其他都是变量。
求解思路为,首先看用到的宏,本例中用到的是DEFINE_PROFILE(name,t,i),它可以给进口或者边壁加载速度,温度,压力等变量。
然后我们知道了进口速度和进口纵坐标的关系,其实也就是每个网格面质心的速度值与质心纵坐标的关系。
这样就好了,现在的关键是如何得到每个网格质心的纵坐标的数值。
程序里是这样做的:首先通过F_CENTROID(x,f,t)函数得到质心的二维坐标并赋给x[ND_ND],然后利用y = x[1]函数得到质心的纵坐标。
;
得到了质心纵坐标以后,知道质心速度值与质心纵坐标的关系,再通过F_PROFILE(f, t, i)函数,就可以把由函数关系式得到的速度值赋给每个网格面的质心了。
注:1.real类型,在fluent单精度里为float,双精度里为double float。
2.beginend_f_loop(f, t)循环宏,相当于c语言中的循环语句。
因为上述都是说的对每一个网格面的赋值,而进口有很多网格面,所以就需要利用这个宏扫描所有的网格面,然后给所有的网格质心赋值。