fluent UDF第二章
fluent udf函数三维边界定义 -回复
fluent udf函数三维边界定义-回复如何使用Fluent 中的UDF 函数来定义三维边界？Fluent 是一种流体动力学软件，可用于模拟和分析各种流体流动问题。
它提供了丰富的用户定义函数（UDF）功能，使用户能够自定义边界条件和物理模型，以更准确地模拟不同的流体行为和流动情况。
在这篇文章中，我们将详细介绍如何使用Fluent 中的UDF 函数来定义三维边界条件。
第一步：了解三维边界条件的概念和作用三维边界条件是指在计算领域的边界上施加的条件，用于定义流体流动和传热的行为。
在Fluent 中，边界条件的定义涉及到属性和函数的设置。
通过使用UDF 函数，我们可以更灵活地定义边界条件，并模拟多种复杂的流动情况。
第二步：创建UDF 函数并设置边界条件在Fluent 中，我们可以使用UDF 宏定义来创建自定义的UDF 函数，并将其与边界条件相关联。
UDF 宏提供了一些函数和参数，可用于处理边界流动和传热的特定问题。
首先，我们需要在Fluent 中启用UDF 宏。
在Fluent 的图形用户界面中，选择“Define”> “User-Defined”> “Functions”，然后在“UDF Compiler”对话框中选择“Enable”来启用UDF 函数。
然后，在“Function”对话框中点击“Define”，进入UDF函数定义界面。
这里可以选择不同的宏定义，比如DEFINE_PROFILE 宏用于定义边界条件文件。
通过修改和编辑UDF 代码，我们可以创建适用于不同边界条件的自定义函数。
例如，在定义三维边界条件时，我们可以使用DEFINE_PROFILE 宏，并结合C 语言的数学函数和逻辑运算符来设置流体的速度、温度和压力等属性。
以速度为例，我们可以使用以下代码来定义一个平均速度为2 m/s 的三维边界条件：#include "udf.h"DEFINE_PROFILE(velocity_profile, thread, position){real x[ND_ND];face_t f;begin_f_loop(f, thread){F_CENTROID(x, f, thread);F_PROFILE(f, thread, position) = 2.0;}end_f_loop(f, thread)}这个UDF 函数将在指定边界上施加一个速度为2 m/s的边界条件。
2024版年度ANSYSFLUENT培训教材UDF
THANKS
感谢观看
2024/2/2
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后处理功能增强
UDF可以用于后处理过程中，提 取流场数据并进行自定义处理。
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编程环境与语言基础
编程环境
UDF的编写通常在ANSYS FLUENT提供的集成开发环境中进行，该环境支持C语言编程。
语言基础
UDF的编写需要具备一定的C语言基础，包括变量定义、控制结构、函数调用等方面的 知识。
2024/2/2
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对比分析不同场景下性能表现
对比不同UDF之间的性能差异
通过对比不同UDF在同一场景下的性能表现，可以分析出各自的优势和不足，为后续的 优化和改进提供方向。
分析不同场景对UDF性能的影响
通过改变场景参数，如网格数量、时间步长等，可以分析出这些参数变化对UDF性能的 影响规律和趋势。
2024/2/2
多相流模拟
化学反应模拟
在多相流模拟中，UDF可以用于定义相间作 用力、相变过程等复杂现象。
对于涉及化学反应的流动问题，UDF可以用 于定义化学反应速率、物质输运等过程。
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02
UDF编程入门与实践
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准备工作与设置
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安装ANSYS Fluent软件，并确认软件版本与 UDF兼容性。
燃烧模拟
通过UDF定义燃烧反应中的化学动 力学模型，模拟燃烧过程中的温度 场、浓度场和流场分布，分析燃烧 效率和污染物排放等。
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拓展应用：多相流、化学反应等
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多相流模拟 通过UDF可以方便地定义多相流模型中的相间作用力、相 变等物理现象，模拟多相流体的混合、分离和传输过程。
化学反应模拟 UDF可以定义化学反应中的反应速率、反应热等参数，模 拟化学反应过程中的物质转化和能量传递现象。此外，还 可以模拟催化剂对化学反应的影响等。
FLUENT UDF 教程
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Flu ent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FLUEN T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。
λ在每次迭代的基础上调节计算值λ方案的初始化λ（需要时）UDF的异步执行λ后处理功能的改善λFLUENT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）λ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。
FLUENTUDF官方培训教程(多场合应用)
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 UDF代码_颗粒(煤或生物质)床层多相流燃烧过程数值模拟-【第2部分-完结】
Fluent-UDF_Coal-Combustion-Multiphase-Flow-Processes ---Codes for various kinds of heterogeneous reactions【第二部分-Part2】DEFINE_HET_RXN_RATE(SteamGasif_Rev_MGAS,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */*rr = 0;double direction = 0.0, mol_weight, y_carbon, rr_turb = 1e+20;/*CO + H2 ---> H2O + 1/25 SootThe reverse steam gasification reaction, which is CO + H2 ---> 1/25 Soot + H2O is written as the reactionshown above. So a negative rate means CO and H2 is consumed and H2O and Soot are generated. Note that noC(s) is generated, the stoich coeff for C(s) in the above reation is zero.Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();if(MGAS_Gasif){double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_h2o = RoRT * yi[IP_H2O][IS_H2O]/mw[IP_H2O][IS_H2O]/ 101325.;double p_co = RoRT * yi[IP_CO][IS_CO]/mw[IP_CO][IS_CO] / 101325.;double p_h2 = RoRT * yi[IP_H2][IS_H2]/mw[IP_H2][IS_H2] / 101325.;y_carbon = yi[IP_SOOT][IS_SOOT];mol_weight = mw[IP_SOOT][IS_SOOT];if (rp_ke)rr_turb = Turbulent_rr(c, t, hr, yi);if(C_VOF(c, ts) >= eps_s_small){*rr = rr_steam_gasif(c, t, ts, tp, p_h2o, p_co, p_h2, y_carbon, mol_weight, &direction); /* mol/(cm^3 .s) */if( direction > 0.0) /* positive value implies C(s) + H2O ---> CO + H2 */*rr = 0.0;else /* negative value implies CO + H2 ---> H2O + 1/25 Soot */{*rr = abs(*rr);*rr = MIN(*rr, rr_turb);}}}}double rr_steam_gasif(cell_t c, Thread *t, Thread *ts, Thread *tp, double p_h2o, double p_co, double p_h2, double y_carbon, double mol_weight, double* direction){double rate, prod, T_g = MIN((MAX(TMIN,C_T(c,tp))),TMAX);double p_h2o_star = p_h2 * p_co / ( exp(17.29 - 16326/T_g) );if(MGAS_Gasif) *direction = p_h2o - p_h2o_star;if(PCCL_Gasif) *direction = pow(p_h2o, N_steam_gasification)/(1.+K_steam_gasification*p_h2);prod = y_carbon*(C_R(c,ts)*1e-03)/mol_weight*C_VOF(c,ts); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */if(MGAS_Gasif && *direction < 0.0) /* this implies reverse H2O gasification */prod = y_carbon*(C_R(c,tp)*1e-03)/mol_weight*C_VOF(c,tp); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */rate = A_steam_gasification*exp(-E_steam_gasification/Rgas/T_g)* Annealing_steam_gasification * prod * *direction; /* mol/cm^3.s */rate *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */return rate;}DEFINE_HET_RXN_RATE(Co2Gasif,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */*rr = 0;double direction = 0.0, mol_weight, y_carbon;/*C(s) + CO2 ---> 2COSet the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_co = RoRT * yi[IP_CO][IS_CO]/mw[IP_CO][IS_CO] / 101325.;double p_co2 = RoRT * yi[IP_CO2][IS_CO2]/mw[IP_CO2][IS_CO2] / 101325.;SolidFuel_Reactant(c, t, hr, &y_carbon, &mol_weight);if(C_VOF(c, ts) >= eps_s_small){*rr = rr_co2_gasif(c, t, ts, tp, p_co, p_co2, y_carbon, mol_weight, &direction); /* mol/(cm^3 .s) */if( direction < 0.0) /* negative implies reverse steam gasification */*rr = 0.0;}}DEFINE_HET_RXN_RATE(Soot_CO2_Gasif,c,t,r,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */*rr = 0;double rr_turb = 1e+20;double T_g = MIN((MAX(TMIN,C_T(c,tp))),TMAX);/*1/25 Soot + CO2 ---> 2COSet the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_co = RoRT * yi[IP_CO][IS_CO]/mw[IP_CO][IS_CO]/ 101325.;double p_co2 = RoRT * yi[IP_CO2][IS_CO2]/mw[IP_CO2][IS_CO2] / 101325.;if (rp_ke)rr_turb = Turbulent_rr(c, t, r, yi);double prod = yi[IP_SOOT][IS_SOOT]*(C_R(c,tp)*1e-03)/mw[IP_SOOT][IS_SOOT]*C_VOF(c,tp); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */*rr = A_soot_co2_gasification*exp(-E_soot_co2_gasification/Rgas/T_g)* Annealing_soot_co2_gasification * prod *pow(p_co2, N_soot_co2_gasification)/(1.+K_soot_co2_gasification*p_co); /* mol/cm^3.s */*rr *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */*rr = MIN(*rr, rr_turb);}DEFINE_HET_RXN_RATE(Co2Gasif_Rev_MGAS,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */*rr = 0;double direction = 0.0, mol_weight, y_carbon, rr_turb = 1e+20;/*2CO ---> CO2 + 1/25 SootThe reverse CO2 gasification reaction, which is 2CO ---> 1/25 Soot + CO2 is written as the reactionshown above. So a negative rate means CO is consumed and CO2 and Soot are generated. Note that noC(s) is generated, the stoich coeff for C(s) in the above reation is zero.Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();if(MGAS_Gasif){double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_co = RoRT * yi[IP_CO][IS_CO]/mw[IP_CO][IS_CO] / 101325.;double p_co2 = RoRT * yi[IP_CO2][IS_CO2]/mw[IP_CO2][IS_CO2] / 101325.;y_carbon = yi[IP_SOOT][IS_SOOT];mol_weight = mw[IP_SOOT][IS_SOOT];if (rp_ke)rr_turb = Turbulent_rr(c, t, hr, yi);if(C_VOF(c, ts) >= eps_s_small){*rr = rr_co2_gasif(c, t, ts, tp, p_co, p_co2, y_carbon, mol_weight, &direction); /* mol/(cm^3 .s) */if( direction > 0.0) /* positive value implies C(s) + CO2 ---> 2CO */*rr = 0.0;else /* negative value implies 2CO ---> CO2 + 1/25 Soot */{*rr = abs(*rr);*rr = MIN(*rr, rr_turb);}}}}double rr_co2_gasif(cell_t c, Thread *t, Thread *ts, Thread *tp, double p_co, double p_co2, double y_carbon, double mol_weight, double* direction){double T_g = MIN(MAX(TMIN,C_T(c,tp)), TMAX), prod;double p_co2_star = p_co * p_co/(exp(20.92 - 20282/T_g));if(MGAS_Gasif) *direction = p_co2-p_co2_star;if(PCCL_Gasif) *direction = pow(p_co2, N_co2_gasification)/(1. + K_co2_gasification * p_co);prod = y_carbon*C_R(c,ts)*1.e-3/mol_weight* C_VOF(c,ts); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */if(MGAS_Gasif && *direction < 0.0) /* this implies reverse CO2 gasification */prod = y_carbon*(C_R(c,tp)*1e-03)/mol_weight*C_VOF(c,tp); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */double rate = A_co2_gasification*exp(-E_co2_gasification/Rgas/T_g)*Annealing_co2_gasification * prod * (*direction); /* mol/cm^3.s */rate *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */return rate;}DEFINE_HET_RXN_RATE(H2Gasif,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */*rr = 0;double direction = 0.0, mol_weight, y_carbon;/*1/2 C(s) + H2 ---> 1/2 CH4Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done bythe firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_h2 = RoRT * yi[IP_H2][IS_H2]/mw[IP_H2][IS_H2] / 101325.;double p_ch4 = RoRT * yi[IP_CH4][IS_CH4]/mw[IP_CH4][IS_CH4] / 101325.;SolidFuel_Reactant(c, t, hr, &y_carbon, &mol_weight);if(C_VOF(c, ts) >= eps_s_small){*rr = rr_h2_gasif(c, t, ts, tp, p_h2, p_ch4, y_carbon, mol_weight, &direction); /* mol/(cm^3 .s) */if( direction < 0.0) /* negative implies reverse steam gasification */*rr = 0.0;}}DEFINE_HET_RXN_RATE(Soot_H2_Gasif,c,t,r,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */*rr = 0;double rr_turb = 1e+20;double T_g = MIN((MAX(TMIN,C_T(c,tp))),TMAX);/*1/25 Soot + 2H2 ---> CH4Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_h2 = RoRT * yi[IP_H2][IS_H2]/mw[IP_H2][IS_H2] / 101325.;if (rp_ke)rr_turb = Turbulent_rr(c, t, r, yi);double prod = yi[IP_SOOT][IS_SOOT]*(C_R(c,tp)*1e-03)/mw[IP_SOOT][IS_SOOT]*C_VOF(c,tp); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */*rr = A_soot_h2_gasification*exp(-E_soot_h2_gasification/Rgas/T_g)* Annealing_soot_h2_gasification * prod *pow(p_h2, N_soot_h2_gasification); /* mol/cm^3.s */*rr *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */*rr = MIN(*rr, rr_turb);}DEFINE_HET_RXN_RATE(H2Gasif_Rev_MGAS,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */*rr = 0;double direction = 0.0, mol_weight, y_carbon, rr_turb = 1e+20;/*1/2 CH4 ---> H2 + (0.5)*1/25 SootThe reverse H2 gasification reaction, which is 1/2 CH4 ---> 1/25 Soot + H2 is written as the reactionshown above. So a negative rate means CH4 is consumed and H2 and Soot are generated. Note that noC(s) is generated, the stoich coeff for C(s) in the above reation is zero.Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();if(MGAS_Gasif){double RoRT = C_R(c,tp) * UNIVERSAL_GAS_CONSTANT * C_T(c,tp);double p_h2 = RoRT * yi[IP_H2][IS_H2]/mw[IP_H2][IS_H2] / 101325.;double p_ch4 = RoRT * yi[IP_CH4][IS_CH4]/mw[IP_CH4][IS_CH4] / 101325.;y_carbon = yi[IP_SOOT][IS_SOOT];mol_weight = mw[IP_SOOT][IS_SOOT];if(C_VOF(c, ts) >= eps_s_small){if (rp_ke)rr_turb = Turbulent_rr(c, t, hr, yi);*rr = rr_h2_gasif(c, t, ts, tp, p_h2, p_ch4, y_carbon, mol_weight, &direction); /* mol/(cm^3 .s) */if( direction > 0.0) /* positive value implies 1/2 C(s) + H2 ---> 1/2 CH4 */*rr = 0.0;else /* negative value implies 1/2 CH4 ---> H2 + (0.5)*1/25 Soot */{*rr = abs(*rr);*rr = MIN(*rr, rr_turb);}}}}double rr_h2_gasif(cell_t c, Thread *t, Thread *ts, Thread *tp, double p_h2, double p_ch4, double y_carbon, double mol_weight, double* direction){double rate = 0.0, prod;double T_g = MIN((MAX(TMIN,C_T(c,tp))), TMAX);double p_h2_star = pow ((p_ch4/(exp(-13.43 + 10999/T_g))), 0.5);prod = y_carbon*C_R(c,ts)*1.e-3/mol_weight * C_VOF(c,ts); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */if(MGAS_Gasif){*direction = p_h2-p_h2_star;if(*direction < 0.0) /* this implies reverse H2 gasification */prod = y_carbon*(C_R(c,tp)*1e-03)/mol_weight*C_VOF(c,tp); /*1e-3 is to convert density from kg/m^3 to g/cm^3 */rate = exp( -7.087 - 8078/T_g )* prod * *direction ; /* mol/cm^3.s */}if(PCCL_Gasif){*direction = p_h2;rate = A_h2_gasification*exp(-E_h2_gasification/Rgas/T_g)*Annealing_h2_gasification * prod * *direction; /* mol/cm^3.s */}rate *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */return rate;}DEFINE_HET_RXN_RATE(coal_combustion,c,t,hr,mw,yi,rr,rr_t){Thread **pt = THREAD_SUB_THREADS(t);Thread *tp = pt[0]; /* gas phase */int index_phase = Get_Phase_Index(hr);Thread *ts = pt[index_phase]; /* solid phase */double mol_weight, y_carbon, y_ash;*rr = 0.0;/* Set the phase and species indices. Ash species index is initialized to zero, with all other indices.Ash species index is used as a flag to execute SetSpeciesIndex only once. This is done by the firstreaction, defined in the heterogeneous reaction panel in FLUENT GUI.*/if(IS_ASH == 0)SetSpeciesIndex();if( C_YI(c,tp,IS_O2) >= spe_small){SolidFuel_Reactant(c, t, hr, &y_carbon, &mol_weight);y_ash = yi[index_phase][IS_ASH];*rr = rr_combustion(c, t, ts, tp, yi[IP_O2][IS_O2], y_ash, y_carbon); /* mol/(cm^3 .s) */*rr *= 1000.; /* kmol/(m^3 .s) */}}double rr_combustion(cell_t c, Thread *t, Thread *ts, Thread *tp, double yi_O2, double y_ash,double y_carbon){double rd, k_f, k_r, factor, k_a, rate = 0.0, vrel;double Pt = MAX(0.1, (op_pres+C_P(c,t))/101325);double gas_constant = 82.06; /* atm.cm^3/mol.K */double T = C_T(c,tp), T_s = C_T(c,ts), D_p = C_PHASE_DIAMETER(c,ts)*100.;double p_o2 = C_R(c,tp)*UNIVERSAL_GAS_CONSTANT* T *yi_O2/mw[IP_O2][IS_O2] / 101325.; /* atm */if(fc_ar > 0.){if (y_ash > 0.){rd = pow( (y_carbon * ash_ar/100.)/(y_ash * fc_ar/100.), (1./3.) );rd = MIN(1., rd);}elserd = 1.;}elserd = 0.;double diff = MAX((4.26 * pow((T/1800.),1.75)/Pt), 1.e-10); /* cm^2/s */double Sc1o3 = pow(C_MU_L(c,tp)/(C_R(c,tp) * diff * 1.e-4), 1./3.);#if RP_2Dvrel = pow(( (C_U(c,tp)-C_U(c,ts))*(C_U(c,tp)-C_U(c,ts)) +(C_V(c,tp)-C_V(c,ts))*(C_V(c,tp)-C_V(c,ts))), 0.5);#endif#if RP_3Dvrel = pow(( (C_U(c,tp)-C_U(c,ts))*(C_U(c,tp)-C_U(c,ts)) +(C_V(c,tp)-C_V(c,ts))*(C_V(c,tp)-C_V(c,ts)) +(C_W(c,tp)-C_W(c,ts))*(C_W(c,tp)-C_W(c,ts)) ), 0.5);#endifdouble Re = C_VOF(c,tp) * D_p/100. * vrel * C_R(c,tp)/(C_MU_L(c,tp)+SMALL_S);double N_sherwood = (7. - 10. * C_VOF(c,tp) + 5. * C_VOF(c,tp) * C_VOF(c,tp) )*(1. + 0.7 * pow(Re, 0.2) * Sc1o3) +(1.33 - 2.4 * C_VOF(c,tp) + 1.2 * C_VOF(c,tp) * C_VOF(c,tp)) *pow(Re, 0.7) * Sc1o3;if ( rd <= 0. || C_VOF(c, ts) <= 0. ){rate = 0.;}else{k_f = diff * N_sherwood / (D_p * gas_constant/mw[IP_O2][IS_O2] * T ); /* g/(atm.cm^2.s) */k_r = A_c_combustion * exp( -E_c_combustion/Rgas/T_s ) * rd * rd;if ( rd >= 1.){rate = 1. / (1./k_f + 1./k_r);}else{k_a = 2. * rd * diff * f_ep_a / (D_p * (1.-rd) * gas_constant/mw[IP_O2][IS_O2] * T_s );rate = 1. / (1./k_f + 1./k_r + 1./k_a);}factor = y_carbon / (y_carbon + 1.e-6);rate *= p_o2 * 6. * C_VOF(c,ts) * factor / (D_p * 32.); /* mol/(cm^3 .s) */ }return rate;}#if !RP_NODE || !PARALLELvoid volatile_mass_fractions(){read_c3m_data();/* pan2 : Oct 2012 ... added CX_Messages for debugging */CX_Message("PCCL_Devol = %d\n",PCCL_Devol);CX_Message("MGAS_Devol = %d\n",MGAS_Devol);CX_Message("CPD_Devol = %d\n",CPD_Devol);CX_Message("FGDVC_Devol = %d\n",FGDVC_Devol);CX_Message("HPTR_Devol = %d\n",HPTR_Devol);CX_Message("MGAS_Moisture = %d\n",MGAS_Moisture);CX_Message("PCCL_Moisture = %d\n",PCCL_Moisture);CX_Message("MGAS_TarCracking = %d\n",MGAS_TarCracking);CX_Message("PCCL_2nd_Pyro = %d\n",PCCL_2nd_Pyro);CX_Message("MGAS_gasif = %d\n",MGAS_Gasif);CX_Message("PCCL_gasif = %d\n",PCCL_Gasif);CX_Message("PCCL_TarCracking = %d\n",PCCL_TarCracking);CX_Message("MGAS_WGS = %d\n",MGAS_WGS);CX_Message("PCCL_soot_gasif = %d\n",PCCL_soot_gasif);CX_Message("MGAS_char_combustion = %d\n",MGAS_char_combustion);CX_Message("PCCL_char_combustion = %d\n",PCCL_char_combustion);CX_Message("PCCL_soot_oxidation = %d\n",PCCL_soot_oxidation);CX_Message("TAR_oxidation = %d\n",TAR_oxidation);CX_Message("MGAS_gas_phase_oxidation = %d\n",MGAS_gas_phase_oxidation);CX_Message("fc_ar = %f\n",fc_ar);CX_Message("vm_ar = %f\n",vm_ar);CX_Message("ash_ar = %f\n",ash_ar);CX_Message("moist_ar = %f\n",moist_ar);CX_Message("a1_devolatilization = %f\n",A1_devolatilization);CX_Message("e1_devolatilization = %f\n",E1_devolatilization);CX_Message("a2_devolatilization = %f\n",A2_devolatilization);CX_Message("e2_devolatilization = %f\n",E2_devolatilization);CX_Message("a_tar_cracking = %f\n",A_tar_cracking);CX_Message("e_tar_cracking = %f\n",E_tar_cracking);CX_Message("A_steam_gasification = %f\n",A_steam_gasification);CX_Message("E_steam_gasification = %f\n",E_steam_gasification);CX_Message("K_steam_gasification = %f\n",K_steam_gasification);CX_Message("N_steam_gasification = %f\n",N_steam_gasification);CX_Message("Annealing_steam_gasification = %f\n",Annealing_steam_gasification);CX_Message("A_co2_gasification = %f\n",A_co2_gasification);CX_Message("E_co2_gasification = %f\n",E_co2_gasification);CX_Message("K_co2_gasification = %f\n",K_co2_gasification);CX_Message("N_co2_gasification = %f\n",N_co2_gasification);CX_Message("Annealing_co2_gasification = %f\n",Annealing_co2_gasification);CX_Message("A_h2_gasification = %f\n",A_h2_gasification);CX_Message("E_h2_gasification = %f\n",E_h2_gasification);CX_Message("N_h2_gasification = %f\n",N_h2_gasification);CX_Message("Annealing_h2_gasification = %f\n",Annealing_h2_gasification);CX_Message("A_soot_steam_gasification = %f\n",A_soot_steam_gasification);CX_Message("E_soot_steam_gasification = %f\n",E_soot_steam_gasification);CX_Message("K_soot_steam_gasification = %f\n",K_soot_steam_gasification);CX_Message("N_soot_steam_gasification = %f\n",N_soot_steam_gasification);CX_Message("Annealing_soot_steam_gasification= %f\n",Annealing_soot_steam_gasification);CX_Message("A_soot_co2_gasification = %f\n",A_soot_co2_gasification);CX_Message("E_soot_co2_gasification = %f\n",E_soot_co2_gasification);CX_Message("K_soot_co2_gasification = %f\n",K_soot_co2_gasification);CX_Message("N_soot_co2_gasification = %f\n",N_soot_co2_gasification);CX_Message("Annealing_soot_co2_gasification= %f\n",Annealing_soot_co2_gasification);CX_Message("A_soot_h2_gasification = %f\n",A_soot_h2_gasification);CX_Message("E_soot_h2_gasification = %f\n",E_soot_h2_gasification);CX_Message("N_soot_h2_gasification = %f\n",N_soot_h2_gasification);CX_Message("Annealing_soot_h2_gasification = %f\n",Annealing_soot_h2_gasification);CX_Message("A_soot_combustion = %f\n",A_Soot_Combustion);CX_Message("E_soot_combustion = %f\n",E_Soot_Combustion);CX_Message("A_c_combustion = %f\n",A_c_combustion);CX_Message("E_c_combustion = %f\n",E_c_combustion);CX_Message("N_c_combustion = %f\n",N_c_combustion);CX_Message("Annealing_c_combustion = %f\n",Annealing_c_combustion);CX_Message("A_moisture_release = %f\n",A_moisture_release);CX_Message("E_moisture_release = %f\n",E_moisture_release);CX_Message("wg3 = %f\n",wg3);CX_Message("moisture_flux = %f\n",Moisture_Flux);/* f_ep_a is used in shrinking core model, in coal combustion model */double ep_a = 0.25 + 0.75*(1-ash_ar/100.);f_ep_a = pow(ep_a,2.5);}/* pan c3m start */static void SetBooleanValue(char * var , char * svalue) /* pan : Oct 2012 ... new function */ {cxboolean value;if ( strcmp(svalue,"true") == 0) /* pan2 : Oct 2012 : correction */value = TRUE;elsevalue = FALSE;if (strcmp(var,"pccl_devol") == 0) PCCL_Devol = value;if (strcmp(var,"mgas_devol") == 0) MGAS_Devol = value;if (strcmp(var,"cpd_devol") == 0) CPD_Devol = value;if (strcmp(var,"fgdvc_devol") == 0) FGDVC_Devol = value;if (strcmp(var,"hptr_devol") == 0) HPTR_Devol = value;if (strcmp(var,"mgas_moisture") == 0) MGAS_Moisture = value;if (strcmp(var,"pccl_moisture") == 0) PCCL_Moisture = value;if (strcmp(var,"mgas_tarcracking") == 0) MGAS_TarCracking = value;if (strcmp(var,"pccl_2nd_pyro") == 0) PCCL_2nd_Pyro = value;if (strcmp(var,"mgas_gasif") == 0) MGAS_Gasif = value;if (strcmp(var,"pccl_gasif") == 0) PCCL_Gasif = value;if (strcmp(var,"pccl_tarcracking") == 0) PCCL_TarCracking = value;if (strcmp(var,"mgas_wgs") == 0) MGAS_WGS = value;if (strcmp(var,"pccl_soot_gasif") == 0) PCCL_soot_gasif = value;if (strcmp(var,"mgas_char_combustion") == 0) MGAS_char_combustion = value;if (strcmp(var,"pccl_char_combustion") == 0) PCCL_char_combustion = value;if (strcmp(var,"pccl_soot_oxidation") == 0) PCCL_soot_oxidation = value;if (strcmp(var,"tar_oxidation") == 0) TAR_oxidation = value;if (strcmp(var,"mgas_gas_phase_oxidation") == 0) MGAS_gas_phase_oxidation = value;}static void SetValue(char * var , char * svalue) /* pan : oct 2012 ... replace entire function */{char * pEnd;double value = strtod(svalue,&pEnd);if (strcmp(var,"fc_ar") == 0) fc_ar = value;if (strcmp(var,"vm_ar") == 0) vm_ar = value;if (strcmp(var,"ash_ar") == 0) ash_ar = value;if (strcmp(var,"moist_ar") == 0) moist_ar = value;/* NOTE:If the two stage devolatilization model is not used, A2 and E2 have to be set to zero*/if (strcmp(var,"a1_devolatilization") == 0) A1_devolatilization = value;if (strcmp(var,"e1_devolatilization") == 0) E1_devolatilization = value;if (strcmp(var,"a2_devolatilization") == 0) A2_devolatilization = value;if (strcmp(var,"e2_devolatilization") == 0) E2_devolatilization = value;/* if (strcmp(var,"c3m_aem") == 0) c3m_aem = value; should not be used pan : Oct 2012 */if (strcmp(var,"a_tar_cracking") == 0) A_tar_cracking = value;if (strcmp(var,"e_tar_cracking") == 0) E_tar_cracking = value;if (strcmp(var,"a_steam_gasification") == 0) A_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"e_steam_gasification") == 0) E_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_steam_gasification") == 0) Annealing_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"k_steam_gasification") == 0) K_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"n_steam_gasification") == 0) N_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"a_co2_gasification") == 0) A_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"e_co2_gasification") == 0) E_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_co2_gasification") == 0) Annealing_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"k_co2_gasification") == 0) K_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"n_co2_gasification") == 0) N_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"a_h2_gasification") == 0) A_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"e_h2_gasification") == 0) E_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_h2_gasification") == 0) Annealing_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"n_h2_gasification") == 0) N_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"a_soot_steam_gasification") == 0) A_soot_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"e_soot_steam_gasification") == 0) E_soot_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_soot_steam_gasification") == 0) Annealing_soot_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"k_soot_steam_gasification") == 0) K_soot_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"n_soot_steam_gasification") == 0) N_soot_steam_gasification = value;if (strcmp(var,"a_soot_co2_gasification") == 0) A_soot_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"e_soot_co2_gasification") == 0) E_soot_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_soot_co2_gasification") == 0) Annealing_soot_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"k_soot_co2_gasification") == 0) K_soot_co2_gasification = value;if (strcmp(var,"n_soot_co2_gasification") == 0) N_soot_co2_gasification= value;if (strcmp(var,"a_soot_h2_gasification") == 0) A_soot_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"e_soot_h2_gasification") == 0) E_soot_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"annealing_soot_h2_gasification") == 0) Annealing_soot_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"n_soot_h2_gasification") == 0) N_soot_h2_gasification = value;if (strcmp(var,"a_soot_combustion") == 0) A_Soot_Combustion = value;if (strcmp(var,"e_soot_combustion") == 0) E_Soot_Combustion = value;if (strcmp(var,"a_c_combustion") == 0) A_c_combustion = value;if (strcmp(var,"e_c_combustion") == 0) E_c_combustion = value;if (strcmp(var,"n_c_combustion") == 0) N_c_combustion = value;if (strcmp(var,"annealing_c_combustion") == 0) Annealing_c_combustion = value;if (strcmp(var,"a_moisture_release") == 0) A_moisture_release = value;if (strcmp(var,"e_moisture_release") == 0) E_moisture_release = value;if (strcmp(var,"c3m_wg3") == 0) wg3 = value;if (strcmp(var,"moisture_flux") == 0) Moisture_Flux = value;/* if (strcmp(var,"c3m_ae5") == 0) c3m_ae5 = value; pan : Oct 2012 ... should not be used */}void read_c3m_data(){CX_Message("start of read_c3m_data \n");FILE * pFile;char line[80];char field1[80];char field2[80];char *pch;int i , field_index;pFile = fopen("fluent_c3m_udf.inp","r");if (pFile != NULL){CX_Message("fopen OK \n");char * pEnd = line;while (pEnd != NULL){/* CX_Message("read a line - start \n"); */pEnd = fgets(line,80,pFile);if (pEnd != NULL){for (i=0; i<80; ++i) line[i] = tolower(line[i]);pch = strtok(line," ,\t\n=");field_index = 0;while (pch != NULL){if (field_index == 0){strcpy(field1,pch);field_index = 1;/* CX_Message("token %s \n",field1); */}else{strcpy(field2,pch);field_index = 0;SetValue(field1,field2);SetBooleanValue(field1,field2); /* pan : Oct 2012 *//*CX_Message("\n\n");CX_Message("token %s \n",field1);CX_Message("token %s \n",field2);*/}pch = strtok(NULL," ,\t\n=");}}}fclose(pFile);}。
2024版年度FluentUDF教程详细全面适合初学者
初学者CONTENTS •FluentUDF简介与背景•编程环境与工具准备•UDF基础知识讲解•Fluent中UDF应用实践•性能优化与调试技巧•拓展应用与前沿进展FluentUDF 简介与背景01FluentUDF（User-Defined Function）是用户自定义函数，允许用户扩展和定制Fluent软件的功能。
FluentUDF可以用于定义边界条件、材料属性、源项、输运方程等，以满足特定问题的需求。
通过FluentUDF，用户可以将自己的数学模型和算法集成到Fluent中，实现更高级别的模拟和分析。
010203 FluentUDF定义及作用Fluent计算流体力学基础Fluent是一款基于有限体积法的计算流体力学软件，用于模拟和分析流体流动、传热、化学反应等物理现象。
Fluent提供了丰富的物理模型、数值方法和求解器，可应用于多种领域，如航空、汽车、能源、生物等。
Fluent的计算流程包括前处理、求解和后处理三个阶段，其中前处理用于建立几何模型、划分网格和设置边界条件，求解用于进行数值计算，后处理用于结果可视化和数据分析。
UDF可以扩展Fluent的标准功能，使其能够处理更复杂的物理现象和数学模型。
UDF可以提高模拟的准确性和精度，通过自定义边界条件、源项等，更好地描述实际问题的特性。
UDF还可以加速模拟过程，通过优化算法和并行计算等技术，提高计算效率。
UDF在Fluent中重要性学习FluentUDF可以深入理解Fluent软件的内部机制和计算原理，有助于更好地掌握该软件。
通过学习FluentUDF，可以培养编程思维和解决问题的能力，为未来的科学研究和工程实践打下基础。
FluentUDF是Fluent的高级功能之一，掌握它可以提高求职竞争力，拓宽职业发展道路。
FluentUDF具有很强的实用性和通用性，掌握它可以为解决实际工程问题提供有力工具。
9字9字9字9字初学者为何选择学习FluentUDF编程环境与工具准备02Fluent软件安装与配置要求操作系统兼容性确保操作系统与Fluent软件版本兼容，如Windows、Linux等。
fluent 第二相 密度 udf
【主题】流体力学中的fluent计算【内容】一、什么是流体力学中的fluent计算在流体力学中，fluent计算是一种用来模拟流动现象的计算方法。
它是通过数值计算的方式，利用Navier-Stokes方程组等流体力学基本方程，求解出流动场中的各种物理量，如流速、压力、温度等。
通过fluent计算，可以更加真实地模拟出各种复杂流动现象，如湍流、湍流-尾流相互作用、多相流等。
二、fluent计算的优势1.高精度：fluent计算采用数值计算方法，可以更加准确地求解各种流动现象，相比传统的实验方法，fluent计算可以获得更高的精度。
2.节约成本：通过fluent计算，可以避免大量的实验、试验设备和人力物力的投入，大大降低了成本。
3.模拟复杂流动现象：fluent计算可以模拟各种复杂的流动现象，如湍流、湍流-尾流相互作用、多相流等，为工程设计和科学研究提供了有力工具。
三、如何进行fluent计算1.建立流体力学模型：首先需要根据实际情况建立流体力学模型，包括流场的边界条件、初始条件和流体性质等。
2.离散化处理：将流体力学模型离散化处理，将连续性方程、动量方程、能量方程等基本方程转化为数值计算的形式。
3.求解方程组：利用数值计算方法，对离散化后的方程组进行求解，得到流场中各个位置的物理量。
4.后处理：对求解得到的结果进行后处理，如生成流速场、压力场的分布图，分析流动现象的规律和特点。
四、fluent计算在工程中的应用1.航空航天工程：通过fluent计算，可以模拟飞机、火箭等在飞行过程中的流动现象，优化空气动力学性能。
2.汽车工程：利用fluent计算，可以研究汽车的空气动力学性能，优化车身外形，降低风阻，提高燃油经济性。
3.能源工程：通过fluent计算，可以模拟火力发电站、核电站等在工作过程中的流动和传热现象，优化设备结构和工艺参数。
五、fluent计算的发展趋势1.多物理场耦合：未来fluent计算将更加注重不同物理场的耦合，如流动和传热、流动和化学反应等，模拟更加真实。
FLUENT UDF应用实例：传热热问题第二第三类热边界条件转换成第一类边界条件
FLUENT UDF 应用实例:传热问题第二第三类热边界条件转换成第一类边界条件1 引言传热问题的常见边界条件可归纳为三类，以稳态传热为例，三类边界条件的表达式如下。
恒温边界（第一类边界条件）：const w T = （1-1）恒热流密度边界（第二类边界条件）：const w T n λ∂⎛⎫-= ⎪∂⎝⎭ （1-2）对流换热边界（第三类边界条件）：()w f wT h T T n λ∂⎛⎫-=- ⎪∂⎝⎭ （1-3）2 问题分析2.1 纯导热问题以二维稳态无源纯导热问题为例，如图1所示，一个10×10m 2的方形平面空间，上下面以及左边为恒温壁面（21℃），右边第二类、第三类边界条件如图所示。
为方便问题分析，内部介质的导热系数取1W/m ℃。
模型水平垂直方向各划分40个网格单元，不计边界条件处壁厚。
图1 问题描述采用FLUENT 软件自带边界条件直接进行计算，结果如图2所示。
（a ）第二类边界条件（b ）第三类边界条件 图2 软件自带边界计算结果参考数值传热学[3]，对于第二类（式1-2）、第三类（式1-3）边界条件可通过补充边界点代数方程的方法进行处理，结果如下。
第二类边界条件：11M M q T T δλ-=+（2-1）第三类边界条件：11/1M M fh h T T T δδλλ-⎛⎫⎛⎫=++⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭（2-2） 其中，T M 为边界节点处的温度（所求值），T M-1为靠近边界第一层网格节点处的温度，δ为靠近边界第一层网格节点至边界的法向距离，q 为热流密度，h 为对流换热系数。
将以上两式通过UDF 编写成边界条件（DEFINE_PROFILE ），全部转换为第一类边界条件，计算结果如图3所示。
（a）第二类边界条件（b）第三类边界条件图3 UDF计算结果可以看出，经过UDF边界转换后的计算结果与软件自带边界计算结果几乎完全相同。
2.2对流换热问题以上处理方式对于导热问题肯定是适用的，但是对于对流换热问题能否用同样的方式处理呢，笔者认为，严格意义上讲式2-1和2-2对与对流换热问题是不能用的，因为边界内侧的流体与壁面的换热机制是对流换热。
FLUENT_UDF官方培训教程
FLUENT_UDF官方培训教程
必须原创
FLUENT UDF全称为Fluent User Defined Functions，是ANSYS Fluent有限元分析软件的一种高级应用技术，主要用于定制流体、多相流及热传导模拟中的特殊调整元件。
本文介绍如何使用FLUENT-UDF进行实际模拟的培训教程。
一、FLUENTUDF的概念
FLUENT UDF是一种定制的技术，它可以灵活地增强Fluent本身的模拟能力，并让用户能够自定义函数来调整流体、多相流及热传导模拟中的特殊参数。
FLUENT UDF是一种可以定义特殊参数和条件的技术，它可以让Fluent本身的模拟更加强大。
用户可以根据实际的需求自定义这些特殊参数，从而实现更加全面和精确的模拟。
二、FLUENTUDF的步骤
2.编写UDF函数：
UDF函数可以用C或Fortran语言编写，也可以用Fluent自带的UDFEasy编译器编写。
编写UDF函数的基本步骤是：
(1)编写UDF函数的声明，它在编译器的第一行声明，用于定义函数的相关参数；
(2)编写函数代码，用于计算流体及热传导的相关参数；
(3)编写函数的结束部分，使函数返回正确的值并运行成功。
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
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
Fluent_UDF_中文教程
Fluent_UDF_中文教程Fluent_UDF是Fluent中的用户定义函数，能够定制化模拟中的物理过程和边界条件。
通过Fluent_UDF，用户可自由地编写自己的程序，以扩展Fluent的功能。
Fluent_UDF具有灵活性和可移植性，可以用C语言或Fortran语言编写。
下面我们将介绍Fluent_UDF的使用方法和编写过程。
1. Fluent_UDF的基本概念在Fluent中运行的模拟，都是由CFD模型和相应的物理模型组成。
CFD模型负责离散化解决流动方程，在CFD模型的基础上，物理模型定义了流体在不同条件下的行为，例如燃烧过程、湍流模型、多相流模型等。
而Fluent_UDF则是一套可以编写自定义的物理模型或者边界条件的库，可以与Fluent中的各类模型进行整合工作。
用户可以通过编写Fluent_UDF来与Fluent交互，其中可以定义用户自定义的边界条件，定义新的物性模型、初始或边界条件以及仿真的物理过程等。
2. Fluent_UDF编译器Fluent_UDF需要使用自带的编译器来编译用户自定义函数，这个编译器名为Fluent_Compiler。
Windows系统下，Fluent_Compiler可在Fluent程序安装目录内找到。
在运行Fluent程序之前，用户需要确保其系统环境变量中设置了编译器路径的系统变量。
Linux系统下，Fluent_Compiler亦随Fluent程序安装，其使用方法与Windows类似。
3. Fluent_UDF文件夹的创建在Fluent安装目录下，用户必须创建一个名为udf的文件夹，以存储用户自定义的函数。
用户可以在命令行中进入Fluent 安装目录下的udf文件夹中，输入以下命令创建文件：mkdir myudf其中myudf是用户自定义的函数文件夹名称。
4. Fluent_UDF函数编写Fluent_UDF支持两种编程语言：C语言和Fortran语言。
FLUENT官方培训教材完整版幻灯片
of control volumes.
Unsteady
Convection
Diffusion
Generation
偏微分方程组离散化为代数方程组
用数值方法求解代数方程组以获取流场 解
* FLUENT control volumes are cell-centered (i.e. they correspond directly with the mesh) while CFX control volumes are node-centered
四边形/六面体还是三角形/四面体网格
对复杂几何，四边形/六面体网格没有 数值优势，你可以使用三角形/四面体 网格或混合网格来节省划分网格的工 作量 生成网格快速 流动一般不沿着网格方向
混合网格一般使用三角形/四面体网格， 并在特定的域里使用其他类型的单元 例如，用棱柱型网格捕捉边界层 比单独使用三角形/四面体网格更 有效
你需要切分模型以获得边界条件或者创建域吗？
Solid model of a Headlight Assembly
4. 设计和划分网格
Pre-Processing
3.
Geometry
4.
Meshing
5.
Physics
6.Βιβλιοθήκη Solver Settings
Triangle
Tetrahedron
Pyramid
Equation Variable Continuity 1 X momentum u Y momentum v Z momentum w
Energy h
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。
Fluent UDF 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。
Fluent_UDF_第二章__C语言基础
/*调用头文件 filea.h 中声明的 volumn 的另一个 C 函数*/ #include "udf.h" #include "filea.h" DEFINE_SOURCE(heat_source,c,t,ds,eqn) { /* 用总数来计算每个单位体积的源项的代码*/ /*fliea.c 的 compute_volum 计算出的 volume*/ real total_source = ...; real source; source = total_source/volume; return source; }
பைடு நூலகம்
第二章.UDF 的 C 语言基础
printf("content of address pointed to by ip = %d\n", *ip); *ip = 4; printf("now a = %d\n", a); 在上面的语句中，整型变量赋初值为 1。然后为整型变量声明一个指针。然后整 型变量 a 的地址值分配给指针 ip。然后用*ip 来输出指针 ip 所指向的值（该值为 1）。然后用*ip 间接的给变量 a 赋值为 4。然后输出 a 的新值。指针还可以指向 数组的起始地址，在 C 中指针和数组具有紧密的联系。 2.10.1 作为函数自变量的指针 C 函数可以通过指针进入和修改它们的自变量。在 FLUENT 中，线程和域指针 是 UDF 常用的自变量。当你在 UDF 中指定这些自变量时， FLUENT 解算器会 自动将指针所指向的数据传送给 UDF，从而使你的函数可以存取解算器的数据 （你不必声明作为自变量从解算器传送给 UDF 的指针）。例如，某一传送给指 定（由 DEFINE_PROFILE 宏来定义的）自定义轮廓 UDF 的自变量是一个指向 应用于边界条件的线程的指针。DEFINE_PROFILE 函数会存取线程指针所指向 的数据。 2.11 控制语句 你可以使用控制语句，如 if, if-else 和循环来控制 C 程序中语句的执行顺序。控 制语句决定了程序序列中下一步该执行的内容 2.11.1 if 语句 if 语句是条件控制语句的一种。格式为： if (逻辑表达式) {语句} 其中逻辑表达式是判断条件，语句是条件满足时所要执行的代码行。 例子 /* a = 4 */
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第二章.UDF的C语言基础本章介绍了UDF的C语言基础2.1引言2.2注释你的C代码2.3FLUENT中的C数据类型2.4常数2.5变量2.6自定义数据类型2.7强制转换2.8函数2.9数组2.10指针2.11声明2.12常用C操作符2.13C库函数2.14用#define实现宏置换2.15用#include实现文件包含2.16与FORTRAN比较2.1引言本章介绍了C语言的一些基本信息，这些信息对处理FLUENT的UDF很有帮助。
本章首先假定你有一些编程经验而不是C语言的初级介绍。
本章不会介绍诸如while-do循环，联合，递归，结构以及读写文件的基础知识。
如果你对C语言不熟悉可以参阅C语言的相关书籍。
2.2注释你的C代码熟悉C语言的人都知道，注释在编写程序和调试程序等处理中是很重要的。
注释的每一行以“/*”开始，后面的是注释的文本行，然后是“*/”结尾如：/* This is how I put a comment in my C program */2.3FLUENT的C数据类型FLUENT的UDF解释程序支持下面的C数据类型：Int：整型Long：长整型Real：实数Float：浮点型Double：双精度Char：字符型注意：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。
2.4常数常数是表达式中所使用的绝对值，在C程序中用语句#define来定义。
最简单的常数是十进制整数（如：0，1，2）包含小数点或者包含字母e的十进制数被看成浮点常数。
按惯例，常数的声明一般都使用大写字母。
例如，你可以设定区域的ID或者定义YMIN和YMAX 如下：#define WALL_ID 5#define YMIN 0.0#define YMAX 0.40642.5变量变量或者对象保存在可以存储数值的内存中。
每一个变量都有类型、名字和值。
变量在使用之前必须在C程序中声明。
这样，计算机才会提前知道应该如何分配给相应变量的存储类型。
2.5.1声明变量变量声明的结构如下：首先是数据类型，然后是具有相应类型的一个或多个变量的名字。
变量声明时可以给定初值，最后面用分号结尾。
变量名的头字母必须是C所允许的合法字符，变量名字中可以有字母，数字和下划线。
需要注意的是，在C程序中，字母是区分大小写的。
下面是变量声明的例子：int n; /*声明变量n为整型*/int i1, i2; /*声明变量i1和i2为整型*/float tmax = 0.; /* tmax为浮点型实数，初值为0 */real average_temp = 0.0; /* average_temp为实数，赋初值为0.1*/2.5.2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.)mu_lam = 143.2135 - 0.49725 * temp;elsemu_lam = 1.;return mu_lam;}2.5.3全局变量全局变量在你的UDF源文件中是对所有的函数都起作用的。
（调用一个UDF源文件可能会包括一系列的连接函数。
）它们是在单一函数的外部定义的。
全局变量一般是在预处理程序之后的文件开始处声明。
2.5.4外部变量如果全局变量在某一源代码文件中声明，但是另一个源代码的某一文件需要用到它，那么你必须在另一个文件中声明它是外部变量。
外部变量的声明很简单，你只需要在变量声明的最前面加上extern即可。
如果有几个文件涉及到该变量，最方便的处理方法就是在头文件（.h）中加上extern的定义，然后在所有的.c文件中引用该头文件即可。
只有一个.c文件应该包括没有extern关键字的变量声明，如下所示。
注意：extern只用于编译过的UDF。
例子：/* filea.h *//*包含外部定义的头文件*/extern real volume;/* filea.c *//*调用头文件filea.h中声明的volumn的C函数*/#include "udf.h"#include "filea.h"real volume;DEFINE_ADJUST(compute_volume, domain){/*计算某些区域volumn的代码*/volume = ....}/* fileb.c *//*调用头文件filea.h中声明的volumn的另一个C函数*/#include "udf.h"#include "filea.h"DEFINE_SOURCE(heat_source,c,t,ds,eqn){/* 用总数来计算每个单位体积的源项的代码*//*fliea.c的compute_volum计算出的volume*/real total_source = ...;real source;source = total_source/volume;return source;}2.5.5静态变量static声明对于全局变量和局部变量的影响是不一样的。
静态局部变量在函数调用返回之后，该变量不会被破坏。
静态全局变量则在定义该变量的.c源文件之外对任何函数保持不可见。
静态声明也可以用于函数，使该函数只对定义它的.c源文件保持可见。
下面是静态全局变量声明的例子。
注意：extern只用于编译过的UDF。
例子：#include "udf.h"static real abs_coeff = 1.0; /* 吸收系数*/real source;DEFINE_SOURCE(energy_source, c, t, dS, eqn){int P1 = ....;dS[eqn] = -16.* abs_coeff * SIGMA_SBC * pow(C_T(c,t),3.);source =-abs_coeff *(4.* SIGMA_SBC * pow(C_T(c,t),4.) - C_UDSI(c,t,P1));return source;}DEFINE_SOURCE(p1_source, c, t, dS, eqn){int P1 = ...;dS[eqn] = -abs_coeff;source = abs_coeff *(4.* SIGMA_SBC * pow(C_T(c,t),4.) - C_UDSI(c,t,P1));return source;}2.6自定义数据类型C还允许你用结构和typedef创建自定义数据类型。
下面是一个结构列表的定义。
注意：typedef 只用于编译过的UDF。
例子：typedef struct list{int a;real b;int c;}mylist; /* mylist为类型结构列表*/mylist x,y,z; /* x,y,z为类型结构列表*/2.7强制转换你可以通过强制转换将某一数据类型转换为另一种。
强制由类型来表示，其中的类型包括int，float等等，如下例所示：int x = 1;real y = 3.14159;int z = x+((int) y); /* z = 4 */2.8函数函数是用完成一定任务的一系列语句。
在定义该函数的同一源代码中，这些任务可能对其它的函数有用，也可能会被用于完成源文件以外的函数中。
每个函数都包括一个函数名以及函数名之后的零行或多行语句，其中有大括号括起来的函数主体可以完成所需要的任务。
函数可以返回特定类型的数值。
C函数通过数值来传递数据。
函数有很多数据类型，如real，void等，其相应的返回值就是该数据类型，如果函数的类型是void就没有任何返回值。
要确定定义UDF时所使用的DEFINE宏的数据类型你可以参阅udf.h文件中关于宏的#define声明一节，也可以参阅附录A的列表。
!! C函数不能改变它们的声明，但是可以改变这些声明所指向的变量。
2.9 数组数组的定义格式为：名字[数组元素个数]，C数组的下标是从零开始的。
变量的数组可以具有不同的数据类型。
例子int a[10], b[10][10];real radii[5];a[0] = 1; /* 变量a为一个一维数组*/radii[4] = 3.14159265; /*变量radii为一个一维数组*/b[10][10] = 4; /*变量b为一个二维数组*/2.10指针指针变量的数值是其它变量存储于内存中的地址值。
C程序中指针变量的声明必须以*开头。
指针广泛用于提取结构中存储的数据，以及在多个函数中通过数据的地址传送数据。
例如：int *ip;本语句声明了一个指向整型变量的指针变量ip。
此时你可以为指针变量分配一个地址值了。
现在假定你要将某一地址分配给指针ip，你可以用取地址符&来实现。
例如：ip = &a;就分配给指针ip变量a的地址值了。
要得到指针变量所指向的单元的值，你可以使用：*ip你还可以为指针ip所指向的变量赋值，例如：*ip = 4;将4赋给指针ip所指向的变量。
下面是使用指针的例子：int a = 1;int *ip;ip = &a; /* &a返回了变量a的地址值*/printf("content of address pointed to by ip = %d\n", *ip);*ip = 4; /* a = 4 */printf("now a = %d\n", a);在上面的语句中，整型变量赋初值为1。
然后为整型变量声明一个指针。
然后整型变量a的地址值分配给指针ip。
然后用*ip来输出指针ip所指向的值（该值为1）。
然后用*ip间接的给变量a赋值为4。
然后输出a的新值。
指针还可以指向数组的起始地址，在C中指针和数组具有紧密的联系。
2.10.1 作为函数自变量的指针C函数可以通过指针进入和修改它们的自变量。
在FLUENT中，线程和域指针是UDF 常用的自变量。
当你在UDF中指定这些自变量时，FLUENT解算器会自动将指针所指向的数据传送给UDF，从而使你的函数可以存取解算器的数据（你不必声明作为自变量从解算器传送给UDF的指针）。