用户自定义标量方程 (UDS Transport Equations)
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 individual phase）， 用户需要提供用户自定义的标量通量函数。
fluent学习中自定义函数
第七章自定义函数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。
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_RATE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。
UDFs有着广泛的应用，本文并不能一一叙述。
fluent理论一—基本流动
1 基本流动本节对ANSYS FLUENT提供的有关流动基本物理模型的数学背景进行了描述。
主要包括以下内容：●ANSYS FLUENT中的物理模型概述●连续方程及动力方程●用户定义标量（UDS）传输方程●周期流动●漩涡及旋转流动●可压缩流动●无粘流动1.1ANSYS中物理模型概述ANSYS FLUENT提供了广泛的对可压缩流动、不可压缩流动、层流及湍流流动问题的模拟能力。
能进行稳态及瞬态流动分析。
在ANSYS FLUENT中，广泛的数学模型，能用于复杂几何结构的传输现象（如热传递及化学反应）中。
例如使用ANSYS FLUENT模拟过程装备中的层流非牛顿流体流动；旋转机械及汽车引擎中的共轭热传递问题；锅炉中的煤粉燃烧；压缩机、泵及风扇中的流动；泡罩塔及流化床中的多相流动等。
为了对工业设备及过程中的流动与传递现象进行模拟，FLUENT提供了大量的有用特性。
包括多孔介质，集总参数（风扇及换热器），周期流动及热传递，旋转及移动参考系模型。
移动参考系模型包括模拟单参考系及多参考系能力。
时间精确的滑移网格方法，对于模拟多级旋转机械问题特别有用。
另外ANSYS FLUENT提供的特别有用的模型为自由表面及多相流动模型，这对于气液、气固、液固及气-液-固流动非常有用。
在这些类型的问题中，除离散相模型（DPM）外，FLUENT还提供了VOF，mixtrue，及欧拉模型。
离散相模拟利用拉格朗日对分散相（如粒子，液滴，气泡等）轨迹进行计算，包括与连续相的耦合计算。
多相流动的例子如明渠流动、喷雾、沉降、分离及气穴等。
健壮及精确的湍流模型是ANSYS FLUENT 模拟的一个至关重要的部分。
湍流模型的提供具有广泛的应用。
同时其还包括对其他物理现象的模拟，例如浮力及可压缩性。
通过使用扩展的壁面函数及区域模拟，对于近壁区域进行精确模拟。
能够模拟大量热传递模式，例如包括或不包括共轭热传递的自然、强制及混合对流模拟。
辐射模型及相关的子模型能够用于燃烧模拟。
用户自定义函数 FLUENT 入门培训
cell_t, face_t, Thread, Domain 是 FLUENT UDF 数据结构的一部分
几何和时间宏
C_NNODES(c,t); 返回节点/单元 C_NFACES(c,t); 返回面/单元 F_NNODES(f,t); 返回节点/面 C_CENTROID(x,c,t); 返回单元质心坐标于数组x[]中 F_CENTROID(x,f,t); 返回表面中心坐标于数组x[]中 F_AREA(A,f,t); 返回面向量于数组 A[]中 C_VOLUME(c,t); 返回单元体积 C_VOLUME_2D(c,t); 返回二维单元体积 (轴对称模型) real flow_time(); 返回实际时间 int time_step; 返回计算步数 RP_Get_Real(“physical-time-step”); 返回计算步长
#include "udf.h“ DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity, thread, nv) { float x[3]; /* Position vector*/ float y; face_t f; begin_f_loop(f, thread) { F_CENTROID(x,f,thread); y = x[1]; F_PROFILE(f, thread, nv) = 20.*(1.- y*y/(.0745*.0745)); } end_f_loop(f, thread) }
Solve U-Momentum
Solve V-Momentum
Solve W-Momentum
Solve Mass & Momentum
Solve Mass, Momentum, Energy, Species
User-defined ADJUST
UDF中的数据类型
上手Fluent之UDF系列——UDF中的数据结构（一） 1.何为UDF由于在实际的流体计算中，需要解决的问题各有各的特点，千奇百怪，即使强如Fluent 也不能把这些全部包含进去。
怎么办呢，Fluent给用户搭好了平台，给用户一个发挥的空间，使得大家可以在UDF中实现自己想要的功能。
UDF是Fluent中User-Defined-Function（用户自定义函数）的缩写，它的作用可以是计算流体力学整个框架中的方方面面。
如下图所示，UDF可以改变初始条件，改变边界条件，改变源项……具体而言，UDF可以制定边界条件，物质属性定义，化学反应速率定义，输运方程、动量方程、能量方程以及用户自定义标量方程（UDS）中的源项定义，网格调整，制定初始条件，后处理等一系列的功能。
2.UDF中的数据类型数据结构的概念便于我们去找到我们需要的变量，首先要找到变量，才能修改它，去定义它，去计算它。
UDF中的数据主要采用Thread的概念，Thread代表了一系列cell（体积单元），face （面），与node（节点）的集合。
举例Domain *d; d 代表指向domain的thread类型指针Thread *t; t代表一般的thread类型指针cell t _t c; c 代表cell thread 类型变量face_t f; f 代表face thread 类型变量Node *node; node代表指向节点的thread类型指针首先，domain是以上的以几何概念划分的thread当中最高的层次。
domain 是针对phase来设定的，一般在单相流中，domain_id为1，该domain包含了所有区域的不同层次的数据结构，在多相流当中，则更为复杂，这个问题容我们下次再谈。
Cell，face，node都比较好理解，是一种几何上、维度上的划分。
最后简单谈谈怎么基于这些thread指针或者变量来进行操作：1.获取相应变量：我们可以得到相应thread的面积，体积，质心，以及密度、压力、温度、速度等等等等2.遍历操作：我们可以对domain,cell,face进行遍历操作，比如遍历一个cell thread中所有的face等等等等3.如何定义、赋予一个thread指针：采用get_domain，lookup_thread等宏来获得读到这里，可能还有疑问，比如我们设了一些边界条件，怎么得到这些边界条件的thread呢？且看下回分解参考文献：1.《ANSYS Fluent UDF Manual 15.0》2.《ANSYS UDF培训》。
用户自定义函数UDF中文详细讲解
边界温度分布
左侧温度分布
下面温度分布
场温度分布
UDF编写－用C语言
注释 /* 这是刘某人讲课示范用的程序 */ 数据类型 Int：整型 Long：长整型 Real：实数 Float:浮点型 Double:双精度 Char:字符型
UDF解释函数在单精度算法中定义real类型为float型，在双精度算法宏定义 real为double型。因为解释函数自动作如此分配，所以使用在UDF中声明所有 的float和double数据变量时使用real数据类型是很好的编程习惯。
Profile处理要点
(和一般计算一样设置求解器，模型等）
Define－Profile－Read
（数据） Define－BoundaryCondition－所需设置的面 －Thermal－Temperature－Temp t （和一般计算一样，设置其它边值条件、初 值条件及求解与结果检查等）
温度分布
Profile处理
((Temp point 26) (x 0.00E-03 2.00E-03 4.00E-03 6.00E-03 8.00E-03 1.00E-02 1.20E-02 1.40E-02 1.60E-02 1.80E-02 2.00E-02 2.20E-02 2.40E-02 2.60E-02 2.80E-02 3.00E-02 3.20E-02 3.40E-02 3.60E-02 3.80E-02 4.00E-02 4.20E-02 4.40E-02 4.60E-02 4.80E-02 5.00E-02 ) (y 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 ) (t 3.49E+02 3.50E+02 3.50E+02 3.47E+02 3.46E+02 3.44E+02 3.41E+02 3.39E+02 3.36E+02 3.33E+02 3.31E+02 3.28E+02 3.26E+02 3.24E+02 3.22E+02 3.20E+02 3.19E+02 3.18E+02 3.17E+02 3.16E+02 3.16E+02 3.16E+02 3.15E+02 3.15E+02 3.15E+02 3.15E+02 ))
Fluent中用户自定义函数应用举例
第10章应用举例本章包含了FLUENT中UDFs的应用例子。
10.1 边界条件10.2源项10.3物理属性10.4反应速率（Reacting Rates）10.5 用户定义标量（User_Defined Scalars）10.1边界条件这部分包含了边界条件UDFs的两个应用。
两个在FLUENT中都是作为解释式UDFs被执行的。
10.1.1涡轮叶片的抛物线速度入口分布要考虑的涡轮叶片显示在Figure 10.1.1中。
非结构化网格用于模拟叶片周围的流场。
区域从底部周期性边界延伸到顶部周期性边界，左边是速度入口，右边是压力出口。
Figure 10.1.1: The Grid for the Turbine Vane Example常数x速度应用于入口的流场与抛物线x速度应用于入口的流场作了比较。
当采用分段线性分布的型线的应用是有效的对边界型线选择，多项式的详细说明只能通过用户定义函数来完成。
常数速度应用于流场入口的结果显示在Figure 10.1.2和Figure 10.1.3中。
当流动移动到涡轮叶片周围时初始常速度场被扭曲。
Figure 10.1.2: Velocity Magnitude Contours for a Constant Inlet x VelocityFigure 10.1.3: Velocity Vectors for a Constant Inlet x Velocity现在入口x速度将用以下型线描述：这里变量y在人口中心是0.0，在顶部和底部其值分别延伸到0745。
这样x速度在.0入口中心为20m/sec，在边缘为0。
UDF用于传入入口上的这个抛物线分布。
C源代码（vprofile.c）显示如下。
函数使用了Section 5.3中描述的Fluent提供的求解器函数。
/***********************************************************************//* vprofile.c *//* UDF for specifying steady-state velocity profile boundary condition *//***********************************************************************/#include "udf.h"DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity, thread, position){real x[ND_ND]; /* this will hold the position vector */real y;face_t f;begin_f_loop(f, thread){F_CENTROID(x,f,thread);y = x[1];F_PROFILE(f, thread, position) = 20. - y*y/(.0745*.0745)*20.;}end_f_loop(f, thread)}函数，被命名为inlet_x_velocity,使用了DEFINE_PROFILE定义并且有两个自变量：thread 和position。
Fluent UDF 第九章 自定义标量
UDF Manual 9. User-Defined Scalar Transport Modeling
(b) 在 User Defined Scalar Boundary Value 中, 为每个用户自 定义函数输入一个常数值或是一个用户自定义函数 如果用户 选择了 Specified Flux,用户输入的将是边界的通量值 例如方程 9.2-2 左边括号中的负项点乘 此处 垂直于该边界 如果用 户选择 Specified Value 用户输入的则是标量本身在边界的值 5. 如果 UDS 方程中含有源项 在需激活 Fluid 面板里的 Source Terms 选项 且将此标量的源项设置为一常数值或是用户自定义函数 见 Figure9.3.3 如果用户选择源项为用户自定义函数 用户函数 必须计算源项 S 和它的导数 Define Boundary Conditions... Figure 9.3.3: The Fluid Panel with Inputs for Source Terms for a
• 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
UDF Manual 9. User-Defined Scalar Transport Modeling
译者之所以要制作本书 乃纯粹出于个人的喜好和需要 其中或有大量谬误 实在和本人的学识与英语水
准有关 请勿见笑 还请共勉 改进译本
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。
用户自定义标量方程（UDSTransportEquations）
⽤户⾃定义标量⽅程（UDSTransportEquations）⽤户指导部分9 基本流体流动模型9.1 ⽤户⾃定义标量⽅程(UDS Transport Equations)9.1.1 介绍ANSYS FLUENT 能够解决任意的传输⽅程(transport equation)，同样的，⽤户⾃定义标量(UDS) 能够解决⼀个标量(scalar)的传输⽅程，如某种物质的质量分数(species mass fraction)。
通常，在诸如等离⼦增强表⾯反应模型等特定燃烧情形中，可能会⽤到额外的标量传输⽅程。
ANSYS FLUENT 允许你在User-Defined Scalar 的对话框⾥定义附加的标量传输⽅程。
9.1.2 UDS 理论9.1.2.1 单相流对任意的标量?k，ANSYS FLUENT 能够解决下述⽅程：eρ?k et +eex i(ρu i?k?Γke?kex i)=S?k k=1,…,N(Equ.9.1- 1)上式中，Γk和S?k分别代表⽤户所定义的N个标量⽅程中某⼀个标量⽅程的扩散系数和源项。
注意到Γk应该被定义为⼀个各向异性的张量系数，所以扩散项的表达式应为??(Γk??k)。
如果扩散是各向同性的，则扩散系数Γk能够写成Γk I的形式，其中，I是Γk I的特征矩阵。
对于稳态问题(steady-state)，依据对对流项(convective flux)的不同处理⽅式，ANSYS FLUENT 会解决下述三个标量⽅程中的⼀种。
情形1，不考虑对流项。
ANSYS FLUENT 将会解决下述⽅程：eex i (Γke?kex i)=S?k k=1,…,N(Equ.9.1- 2)情形2，依据质量流率来计算对流项。
ANSYS FLUENT 将会解决下述⽅程：eex i (ρu i?k?Γke?kex i)=S?k k=1,…,N(Equ.9.1- 3)情形3，使⽤⽤户⾃定义函数(user-defined function)功能⾃定义对流项的计算⽅式。
UDF总结
UDF使用技巧1、查找相应的函数的时候，可以现在word里面找到相应的函数名字，然后依次去中文帮助文档、英文帮助文档和网页帮助文档，看看详细解释并找找是否有相应的例子。
2、打个比方来说，thread就是公路，连接的cell和face,cell和face就相当于公路上汽车停靠的站点，cell_t这个面向的是单元，而face_t面向的是边或者面（二维或三维）在fluent循环过程中，一般是用thread作线程检索，而cell或者face作检索过程中位置（相当于指示位置的参数）参数的指示3、对于UDF来说，积分就是做加法，把通过面上每个网格的质量流量相加4、cell和face的区别，什么时候用cell，什么时候用face？5、1. begin, end_c_loop macro is used for looping over all the cells in particular thread for serial processing.2. For parallel processing, the cells inside a partition can be categorized as interior and exterior cells.3. The macros begin, end_c_loop_int; begin, end_c_loop_ext and begin, end_c_loop_all are used for looping over interior, exterior and all the cells (in a partition) respectively.4. In parallel simulations, both begin, end_c_loop and begin, end_c_loop_all macros will do the same job.5. For faces the looping macro in parallel are begin, end_f_loop_int; begin, end_f_loop_ext and begin, end_f_loop for looping over interior, boundary and all faces respectively. For all practical purpose, the user need not separate the interior and boundary faces of a partition. Hence, begin, end_f_loop_int and begin, end_f_loop_ext macros are rarely used.实际问题1、DEFINE_UDS_UNSTEADY中的apu包括的函数是不是不包括当前时刻的变量，而su包含前一时刻的变量，所以用了C_STORAGE_R存储前一时刻的变量。
手把手教你怎么用UDS_解自己的方程
手把手教你怎么用UDS解自己的方程记得上次有人在论坛里面问具体怎么用UDS（用户自定义方程），我想有些对FLUENT不熟悉的人可能对UDS的使用不太了解，所以我这里写一个很简单的UDS使用入门，欢迎大家提出意见:我们经常要解一些类似于对流扩散方程的方程与流场耦合，用来描述传质，输运等等一系列的现象，那么我们就用得到UDS。
所谓UDS，就是用户自定义标量方程，这类方程大致表达式如下：JOxw依次为时间项，对流项，扩散项，源项。
当然其中有可能有些不同，不过只要是对流扩散型的方程，都可以用UDS来解（前面有人讨论只包含对流而没有扩散的方程用UDS来解的例子，不过效果据说不好：），跳过）。
与标准对流扩散方程多出来的部分，都可以写到SOURCE（源项）里面。
以下解一个如下的POSSION方程为例，来介绍一下整个UDS求解的流程：yb104Z1：准备工作将方程与UDS标准方程对比，发现没有时间项，对流项，同时多出一项，我们将方程化为标准形式，可以看出该项可作为源项来处理。
即：清洁qG+LTeS该源项用UDF加入到求解方程中，调用的宏为DEFINE_SOURCE，具体参见帮助的相关章节，这里该UDF可写为：#include "udf.h"DEFINE_SOURCE(uds_source,c,t,dS,eqn){real x[ND_ND];real source;C_CENTROID(x,c,t);source=-sin(C_UDSI(c,t,0));dS[eqn]=-cos(C_UDSI(c,t,0));return source;}其中的dS[eqn]是source的剃度，用来加快收敛。
2：设置UDS准备工作完成，现在启动FLUENT，先读入CAS文件，编译连接好该UDF文件。
然后，如下图所示操作，点开，出现此主题相关图片如下：将UDS项由0加到1，如下图：底下FLUX FUNCTION是对应对流项设置的，由于其中我们的POSSION方程没有对流项，所以选择NONE，点击OK，UDS加入成功，出现如下图的提示，提醒UDS加入了，是否需要修改UDS扩散系数，点击OK进入材料面版，可以看见底下的UDS属性，点击EDIT，由于PISSION方程前面没有系数，所以定义扩散系数为1。
T-SQL编程——用户自定义函数（标量函数）
T-SQL编程——⽤户⾃定义函数（标量函数）⽤户⾃定义函数 在使⽤SQL server的时候，除了其内置的函数之外，还允许⽤户根据需要⾃⼰定义函数。
根据⽤户定义函数返回值的类型，可以将⽤户定义的函数分为三个类别：返回值为可更新表的函数 如果⽤户定义函数包含了单个select语句且语句可更新，则该函数返回的表也可更新，这样的函数称为内嵌表值函数。
返回值不可更新表的函数 如果⽤户定义函数包含多个select语句，则该函数返回的表不可更新。
这样的函数称为多语句表值函数。
返回标量值的函数 ⽤户定义函数返回值为标量值，这样的函数称为标量函数。
在这⾥需要说明⼀下，⽤户定义的函数是可以接受零个或多个输⼊参数的，函数的返回值可以是⼀个数值，也可以是⼀个表。
⽤户定义的函数不⽀持输出函数； 利⽤alter function可以对⽤户定义函数进⾏修改，⽤drop function 可以删除⽤户定义函数(当然，也可以直接通过图形界⾯操作进⾏删除，但这⾥不多累述)；标量函数的定义与调⽤ 标量函数定义的语法格式如下： 1create function[owner_name] function_name2 ([{@parameter_name [as] scalar_parameter_date_type [=default]}[,…n]])3returns scalar_return_data_type [with encryption][as]4begin5 function_body6return scalar_expression7end 其中的含义分别如下：owner_name : 数据库所有名。
function_name：⽤户定义函数名，函数名必须符合标⽰符规范，对其所有者来说，该⽤户名在数据库中必须是唯⼀的。
@parameter_name:⽤户定义函数的形参名， create function 语句中可以申明⼀个或多个参数，⽤@符号作为第⼀个字符来指定形参名，每个函数的参数局部作⽤于该函数。
UDF_好资料
第七章自定义函数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。
第9讲 三维问题的数值模拟及udf和uds(学生用)
第九讲三维问题的数值模拟与二维建模不同，三维建模与二维建模的思路有着较大的区别。
三维建模由不同的三维基本造型组合而成，因此在建模的过程中要更多用到布尔运算及等其他的建模辅助工具。
9.1.三视图的使用在建立三维图形的时候，使用三视图有利于我们更好的观察和理解图形。
下图显示的是Gambit 的视图控制面板：在当前状况下，四个视图都是激活的（在Active 栏中，显示红色），这时视图控制面板中的十个命令将同时作用于四个视图。
在创建三维图形之前，可以将Gambit 的四个视图设置为顶视图、前视图、左视图和透视图。
1)用鼠标单击 Active 右边的后三个视图，取消对它们的激活，此时呈灰色（见图）。
2)用鼠标右键单击视图控制面板中的坐标按钮，弹出一组坐标系，见下图：3)选择，则把左上视图变成顶视图。
按照这一个方法，设置其他视图（见图）。
4)单击控制面板中的，可将视图四个视窗。
9.2.建立基本三维模型在 Gambit 控制面板中单击按钮，在Volume 中用鼠标右键单击，弹出一组按钮，表示Gambit 所能创建的基本三维几何体，主要有长方体、圆柱体等。
1)布尔运算的基本概念典型的布尔运算包括并、交、减。
并：将两个物体并成一个物体（两个物体的并集）交：两个物体的交集减：A 物体减去B 物体2)基本三维几何体的创建和布尔运算的运用●单击按钮，输入参数创建一个高60，半径6 的圆柱体（见图3.11.6）。
在Axial Loaction 栏中选取Positive X，使得圆柱体的法线指向x 方向。
在Gambit 中创建的几何体，其基点都在坐标系的原点（见图3.11.7）。
如果创建的几何体过大，在视图中无法显示全图，或者太小，无法分辨，单击按钮即可。
●为了能够更好的观察三维几何体，可以用鼠标拖动四个视图中央的小方块，改变四个视图的大小（见图3.11.8）。
●再创建两个圆柱体，分别指向y 和z 方向（见图3.11.9）。
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。
Fluent-UDF-中文教程1
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。
中科大FLUENT讲稿 第七章 自定义函数-5
第七章自定义函数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_RATE和DEFINE_VR_RA TE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。
abaqus 自定义标量方程
Abaqus自定义标量方程1. 简介Abaqus是一种常用的有限元分析软件，用于解决结构力学和流体力学问题。
在Abaqus中，可以使用标量方程来描述物理过程，并对其进行建模和求解。
本文将介绍如何在Abaqus中自定义标量方程，并给出详细的步骤和示例。
2. 自定义标量方程的概念在Abaqus中，标量方程是一种描述物理过程的数学表达式。
它通常包含一个或多个变量，以及与这些变量相关的系数和操作符。
通过定义适当的边界条件和初始条件，可以使用标量方程来模拟各种物理现象，如热传导、固体力学、电磁场等。
3. 自定义标量方程的语法在Abaqus中，自定义标量方程遵循一定的语法规则。
下面是一些常用的语法元素：3.1 变量变量是标量方程中最基本的元素之一。
它可以表示空间坐标、时间、温度等物理量。
在Abaqus中，可以使用预定义的系统变量（如x、y、z）或用户自定义变量。
3.2 系数系数是与变量相关联的常数。
它们用于调整标量方程中不同项的权重。
系数可以是实数或复数，并且可以是常数或变量。
3.3 操作符操作符用于在标量方程中执行各种操作，如加法、减法、乘法、除法等。
Abaqus支持常见的算术和逻辑操作符。
3.4 函数函数是一种特殊类型的操作符，用于对变量进行转换或计算。
Abaqus提供了许多预定义的函数，如sin、cos、exp等。
用户还可以定义自己的函数。
4. 自定义标量方程的示例下面是一个简单的示例，演示了如何在Abaqus中自定义一个热传导方程：Step 1:定义变量和系数在这个例子中，我们假设热传导方程只涉及一个空间坐标x和一个时间t。
我们定义温度变量T(x, t)和热扩散系数k作为输入参数。
Step 2:定义方程根据热传导定律，我们可以得到以下热传导方程：∂T/∂t = k * ∂²T/∂x²将上述方程转化为Abaqus可识别的形式：d(T)/dt = k * d²(T)/dx²Step 3:定义边界条件和初始条件在热传导问题中，通常需要定义边界条件和初始条件。
abaqus 自定义标量方程
abaqus 自定义标量方程【原创版】目录1.Abaqus 简介2.什么是自定义标量方程3.自定义标量方程的应用4.如何在 Abaqus 中创建自定义标量方程5.结论正文1.Abaqus 简介Abaqus 是一款广泛应用于土木工程、机械工程和材料科学等领域的商业有限元分析软件。
用户可以通过该软件求解各种复杂的固体力学问题。
在 Abaqus 中，用户可以利用自定义标量方程对模型进行更加精确的模拟。
2.什么是自定义标量方程自定义标量方程是一种在有限元分析中使用的数学表达式，它可以描述材料属性、边界条件或任何其他与分析相关的物理量。
在 Abaqus 中，自定义标量方程可以应用于单元、节点或面。
3.自定义标量方程的应用自定义标量方程可以用于多种应用，例如：- 描述材料的非线性行为- 模拟材料的疲劳寿命- 模拟接触和摩擦- 模拟热传导过程中的热分布等4.如何在 Abaqus 中创建自定义标量方程要在 Abaqus 中创建自定义标量方程，需要按照以下步骤操作：- 在 Abaqus 中打开或创建一个模型。
- 选择“工具”>“参数”>“自定义标量方程”。
- 在“自定义标量方程”对话框中，选择要创建标量方程的对象（单元、节点或面）。
- 输入标量方程的名称。
- 在“表达式”框中，输入描述物理量的数学表达式。
- 如果需要，可以为标量方程指定一个唯一的标识符。
- 点击“确定”按钮。
5.结论自定义标量方程在 Abaqus 中的应用为有限元分析提供了更多的灵活性和精确性。
用户可以根据具体问题创建适当的标量方程，以更好地模拟实际问题。
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用户指导部分9 基本流体流动模型9.1 用户自定义标量方程(UDS Transport Equations)9.1.1 介绍ANSYS FLUENT 能够解决任意的传输方程(transport equation)，同样的，用户自定义标量(UDS) 能够解决一个标量(scalar)的传输方程，如某种物质的质量分数(species mass fraction)。
通常，在诸如等离子增强表面反应模型等特定燃烧情形中，可能会用到额外的标量传输方程。
ANSYS FLUENT 允许你在User-Defined Scalar 的对话框里定义附加的标量传输方程。
9.1.2 UDS 理论9.1.2.1 单相流对任意的标量ϕk，ANSYS FLUENT 能够解决下述方程：ðρϕk ðt +ððx i(ρu iϕk−Γkðϕkðx i)=Sϕk k=1,…,N(Equ.9.1- 1)上式中，Γk和Sϕk分别代表用户所定义的N个标量方程中某一个标量方程的扩散系数和源项。
注意到Γk应该被定义为一个各向异性的张量系数，所以扩散项的表达式应为∇∙(Γk∙ϕk)。
如果扩散是各向同性的，则扩散系数Γk能够写成Γk I的形式，其中，I是Γk I的特征矩阵。
对于稳态问题(steady-state)，依据对对流项(convective flux)的不同处理方式，ANSYS FLUENT 会解决下述三个标量方程中的一种。
情形1，不考虑对流项。
ANSYS FLUENT 将会解决下述方程：−ððx i (Γkðϕkðx i)=Sϕk k=1,…,N(Equ.9.1- 2)情形2，依据质量流率来计算对流项。
ANSYS FLUENT 将会解决下述方程：ððx i (ρu iϕk−Γkðϕkðx i)=Sϕk k=1,…,N(Equ.9.1- 3)情形3，使用用户自定义函数(user-defined function)功能自定义对流项的计算方式。
在这种情形下，用户自定义的质量通量可表述为如下形式：F=∫ρu⃗∙dSS(Equ.9.1- 4) 上式中，dS是过流断面的面积矢量。
9.1.2.2 多相流对于多相流动，ANSYS FLUENT 能够解决如下两类标量的传输方程，即独立相(per pℎase)和混合物(mixture)，对于多相流中某一相(pℎase-l)内的任意标量组分k，标记为ϕl k，ANSYS FLUENT 可以在pℎase-l相中来计算如下方程：ðαlρlϕl kðt+∇∙(αlρl u l⃗⃗⃗ ϕl k−αlΓl k∙∇∙ϕl k)=S l k k=1,…,N(Equ.9.1- 5) 上式中，αl，ρl和u l⃗⃗⃗ 分别为pℎase-l的体积分数，物理密度和流速。
Γl k和S l k是需要用户去确定的扩散系数和源项。
在这种情况下，标量ϕl k仅与pℎase-l这一相有关，而pℎase-l相可以被认为是一个独立的区域。
pℎase-l相的质量通量可以被定义为：F l=∫αlρl u l⃗⃗⃗ ∙dSS(Equ.9.1- 6) 如果由标量ϕl k所定义的输送变量存在于两个不同的相之间，或者同事存在于诸多相中，那么，这个标量就应该考虑到与混合相之间的关系了。
9.1.3 在ANSYS FLUENT 中建立UDS 方程ANSYS FLUENT 允许用户在你的模型中定义最多50个UDS 输运方程。
一般标量的输送方程包括4个可用户定义的项，即瞬态项(transient)、对流项(flux)、扩散项(diffusivity)和源项(source)，如Figure 9.1-1所示Theory Guide 中的方程1.3-1。
通过设定这四项中的相应参数，你就可以定义一个UDS输运方程。
Figure 9.1- 1 一般的UDS 输运方程用户可以在一个流体或固体单元内通过修正Figure 9.1-1中的ϕ值来设定k变量的边界条件。
此外，用户也可以在所有的壁面(wall)、进口(inflow)、出口(outflow) 对每一个标量进行边界条件的设定。
在建立UDS输运方程的过程中需要明确的是：用户所要建立的标量方程必须同其相状态保持一致，也就是说，对于单相的UDS输运方程，用户只能在单项区域上进行运算。
相反，多相的标量输运方程只能在多相区域上进行运算。
如果用户使用UDF功能对标量方程中的瞬态项、对流项和源项进行了定义，也要特别注意他们所能进行运算的区域。
9.1.3.1 单相流1．在User-Defined Scalars 对话框里确定用户所需要UDS方程的数量，如下图Figure 9.1-2。
依据模型实际情况，用户所能定义用户自定义标量的最大数目是50个，ANSYS FLUENT 从0开始为标量方程进行编号。
ANSYS FLUENT 对每一个标量方程的默认名称是User Scalar 0、UserScalar 1 等，这些名称将会出现在ANSYS FLUENT 的相关对话框中，用户可以通过UDF自定义的方式来改变这些默认名称。
Figure 9.1- 2 用户自定义标量对话框2．用户可以勾选Inlet Diffusion 选项，以保证在UDS 输运方程中的所有进口和出口边界都包含扩散项。
3．在设定标量输运方程第一个参数以前，请确保UDS Index 的值为0。
(a) 运算区域Solution Zones可以选择全部流体区域(all fluid zones)、全部固体区域(all solid zones)、全部区域(all zones)或选定区域(selected zones)。
(b) 确定通量函数(Flux Function)为无(none)、质量流率(mass flow rate)、或者用户自定义(UDF)。
该函数可以确定ANSYS FLUENT 为用户自定义标量输运方程中对流项提供的的计算方式。
其中，无(none)、质量流率(mass flow rate)、或者用户自定义(UDF)分别对应方程(Equ.9.1-2)、(Equ.9.1-3)、(Equ.9.1-4)所描述的计算方式。
(c) 非稳态函数项(Unsteady Function)。
如果用户自定义标量输运方程中定义的标量随时间发生变化，则要定义非稳态函数选项。
非稳态函数项可以选为无(none)，即在UDS方程中进行无瞬态项的稳态运算；默认(default)，即对方程(Equ.9.1-1) 进行运算；或者进行用户自定义(UDF)。
(d) 可以增加UDS Index的值，并重复上述(a)、(b)、(c)所述的定义过程。
使用户模型中拟应用的所有标量方程都被定义。
(e) 当所有标量方程都被定义完毕后，点击OK 进行确认操作。
4．如果用户希望对N个UDS方程中的源项(source term(s)进行定义，可以在流体或固体面板中(Figure 9.1-3) 选中源项定义复选框(source terms)，并依据源项面板中的提示进行源项相关参数的设定。
Figure 9.1- 3 为UDS方程源项进行设置的流体对话面板(a) 点击标量名称(如User Scalar 0)旁边的Edit…，打开User Scalar 0源项对话框(Figure 9.1-4)，为你要定义标量方程源项的数目进行设定。
Figure 9.1- 4 标量源项对话框(b) 通过变化Number of User Scalar 0 Sources的值来确定用户标量方程Scalar0中源项的个数。
每一个源项都可以选择无(none)、常数(constant)、或者进行用户自定义(UDF)，定义结束后单击OK离开标量源项对话框。
5．展开定义材料面板，在下拉列表中选择默认的defined-per-uds或者user-defined来对uds中标量的扩散性进行定义，见图Figure 9.1-5。
Figure 9.1- 5 为UDS方程扩散属性进行设置的材料对话面板6．用户可以为自定义标量在壁面(wall)、控制体进出口(inflow、outflow)等边界处设定具体的数值或者通量值(Figure 9.1-6)。
对于壁面两侧物质不同属性的情况，如壁面两侧分别是流体区域(fluid)和固体区域(solid)，可以将边界设置为多重边界条件(coupled boundary condition)。
Figure 9.1- 6为UDS方程边界条件进行设定的边界条件对话面板(a) 在边界条件定义面板的UDS选项卡中，在User Defined Scalar BoundaryCondition标签下，在标量方程名称(如User Scalar 0)右侧的下拉列表中选择具体的通量(Specified Flux) 或者具体的数值(Specified Value)。
对于多重壁面的边界条件而言，要勾选Coupled Boundary选项，值得注意的是：Coupled Boundary选项只有在用户将标量方程定义在混合区域内时才会出现。
(b) 在User Defined Scalar Boundary Value标签下，用户可以对应User DefinedScalar Boundary Condition标签下的相关设定来设置这里的值，可以是具体的通量值，也可以是用户自定义函数(UDF)。
7．在求解控制面板Solution Control面板中设置求解参数，给你所定义的标量输运方程赋予初值，并进行计算求解。
8．是用后处理工具对你的运算结果进行检验。
在后处理的相关对话框中，会出现你所定义的标量方程选项。