UDF 第3章 写UDF
UDF-自定义函数
UDF任务
• 返回值 • 修改自变量 • 返回值和修改自变量 • 修改FLUENT变量（不能作为自变量传递） • 写信息到（或读取信息从）case或data文件
返回值
DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity, cell, thread)
面组 • 节点线索（node thread） 节点组 • 区域（domain） 由网格定义的所有节点、面和单元线索的组合
Fluent数据类型
• cell_t cell_t是线索（thread）内单元标识符的数据类
• face_t
型。它是一个识别给定线索内单元的整数索引。 face_t是线索内面标识符的数据类型。它是一
FLUENT求解过程中UDFs的先后顺序
非 耦 合 求 解 器
耦 合 求 解 器
FLUENT 网格拓扑
• 单元（cell） 区域被分割成的控制容积 • 单元中心（cell center） FLUENT中场数据存储的地方 • 面（face） 单元（2D or 3D）的边界 • 边（edge） 面（3D）的边界 • 节点（node） 网格点 • 单元线索（cell thread） 在其中分配了材料数据和源项的单元组 • 面线索（face thread） 在其中分配了边界数据的
(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 ))
FLUENTUDF官方培训教程
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 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。
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 创建流程(一)
udf 创建流程(一)UDF 创建1. 什么是 UDF•UDF 的全称是 User-Defined Function，中文意为用户自定义函数。
•它是一种在编程语言中允许用户自己定义函数的特性，可以让用户根据自己的需求创建新的函数。
•UDF 可以提高代码的可重用性和可维护性，同时也能提高程序的执行效率。
2. UDF 的优势•灵活性：UDF 可以根据用户的需求进行自定义，不受限于现有的函数库。
•可重用性：创建的 UDF 可以在多个项目中重复使用，减少了代码的重复编写。
•可维护性：通过封装一些常用的功能为自定义函数，可以使程序更易于维护和修改。
3. UDF 创建的流程创建一个 UDF 的过程可以分为以下几个步骤：定义函数名和参数首先需要确定函数的名称和参数列表，这些信息将会在调用函数时使用。
需要考虑参数的类型和数量，以及函数名的命名规范。
编写函数的代码逻辑根据函数的功能需求，编写函数的具体代码逻辑。
可以使用编程语言提供的语法和函数库进行编写，也可以结合自定义的方法。
测试函数的正确性在编写完函数的代码逻辑后，需要进行测试来验证函数的正确性。
可以通过编写测试样例，并对比预期结果和实际输出结果来进行验证。
保存和管理 UDF当函数通过测试后，需要将其保存和管理起来，以便在其他地方进行调用和使用。
可以将函数保存在独立的文件中，或者通过特定的工具保存和管理。
4. 使用 UDF在创建了 UDF 后，可以在编程语言中的其他地方进行调用和使用。
根据函数的定义，提供相应的参数，然后使用函数的返回值进行后续操作。
结论通过创建和使用 UDF，我们可以根据自己的需求扩展编程语言的功能，提高代码的灵活性、可重用性和可维护性。
在实际应用中，合理利用 UDF 可以大大提高开发效率和代码质量。
5. UDF 创建的注意事项在创建 UDF 的过程中，有一些注意事项需要注意，以确保函数的正确性和可用性。
命名规范•函数名应该具有描述性，能够清晰表达函数的功能。
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。
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。
UDF(用户自定义特征)的创建和使用
UDF（用户自定义特征）的创建和使用 - Pro/E 零件建模 - 野火论坛 -最新proe3.0,4.0,5.0野火版下载|Pro/Engineer Wildfire学习交流第一站
(7)接着在消息栏中输入“长度方向对称中心”（图10），模型视图对于亮显基准平面“RIGHT”平面（图11）
(8)接着在消息栏中输入“宽度方向对称中心”（图12），模型视图对于亮显基准平面“RRONT”平面（图13）
by sgjunfeng 1、什么是UDF？ 2、UDF使用过程 2.1创建参照模型 2.2创建UDF 2.3放置UDF 3、替换UDF 4、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： l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。 l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。
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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。
2.非ANSI-C原型语法3.直接的数据结构查询（direct data structure references）4.局部结构的声明5.联合(unions)6.指向函数的指针（pointers to functions）7.函数数组。
在访问FLUENT求解器数据的方式上解释式UDF也有限制。
解释式UDF不能直接访问存储在FLUENT结构中的数据。
它们只能通过使用Fluent提供的宏间接地访问这些数据。
另一方面，编译式UDF没有任何C编程语言或其它注意的求解器数据结构的限制。
3.3 FLUENT求解过程中UDF的先后顺序（Sequencing of UDF in the FLUENT Solution Process）当你开始写UDF代码的过程时（依赖于你写的UDF的类型），理解FLUENT求解过程中UDF调用的内容或许是重要的。
求解器中包含连接你写的用户定义函数的call-outs。
知道FLUENT求解过程中迭代之内函数调用的先后顺序能帮助你在给定的任意时间内确定那些数据是当前的和有效的。
分离式求解器在分离式求解器求解过程中（Figure 3.3.1），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，如果你的模型涉及到气体定律，这时，密度将随更新的温度（和压力and/or 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，循环或者继续或停止。
Figure 3.3.1:分离解算器的解程序耦合求解器在耦合求解器求解过程中（Figure 3.3.2）,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）能量的控制方程和同时地一套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（Figure 3.3.1）。
Figure 3.3.2: Solution Procedure for the Coupled Solver3.4 FLUENT 网格拓扑在我们开始讨论FLUENT特殊的数据类型之前，你必须理解网格拓扑学的术语因为FLUENT数据类型是为这些实体定义的。
下面是显示在Figure 3.4.1中的网格实体的定义。
单元（cell）区域被分割成的控制容积单元中心（cell center）FLUENT中场数据存储的地方面（face）单元（2D or 3D）的边界边（edge）面（3D）的边界节点（node）网格点单元线索（cell thread）在其中分配了材料数据和源项的单元组面线索（face thread）在其中分配了边界数据的面组节点线索（node thread）节点组区域（domain）由网格定义的所有节点、面和单元线索的组合Figure 3.4.1: Grid Terminology3.5 FLUENT数据类型除了标准的C语言数据类型如real, int 等可用于在你的UDF中定义数据外，还有几个FLUENT指定的与求解器数据相关的数据类型。
这些数据类型描述了FLUENT中定义的网格的计算单位（见Figure 3.4.1）。
使用这些数据类型定义的变量既有代表性地补充了DEFINE macros的自变量，也补充了其它专门的访问FLUENT求解器数据的函数。
一些更为经常使用的FLUENT数据类型如下：cell_tface_tThreadDomainNodecell_t是线索（thread）内单元标识符的数据类型。
它是一个识别给定线索内单元的整数下标。
face_t是线索内面标识符的数据类型。
它是一个识别给定线索内面的整数下标。
Thread数据类型是 FLUENT中的数据结构。
它充当了一个与它描述的单元或面的组合相关的数据容器。
Node数据类型也是FLUENT中的数据结构。
它充当了一个与单元或面的拐角相关的数据容器。
Domain数据类型代表了FLUENT中最高水平的数据结构。
它充当了一个与网格中所有节点、面和单元线索组合相关的数据容器。
！！注意，FLUENT中所有数据类型都是情形敏感的（case-sensitive）。
3.6 使用DEFINE Macros定义你的UDFFluent.Inc为你提供了一套你必须使用它来定义你的UDF的预定义函数。
这些定义UDF 的函数在代码中作为宏执行，可在作为DEFINE(全部大写)宏的文献中查阅。
对每个DEFINE 宏的完整描述和它的应用例子，可参考第四章。
DEFINE宏的通用格式为：DEFINE_MACRONAME(udf_name, passed-in variables)这里括号内第一个自变量是你的UDF的名称。
名称自变量是情形敏感的必须用小写字母指定。
一旦函数被编译（和连接），你为你的UDF选择的名字在FLUENT下拉列表中将变成可见的和可选的。
第二套输入到DEFINE 宏的自变量是从FLUENT求解器传递到你的函数的变量。
在下面的例子中，宏DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity, thread, index)用两个从FLUENT传递到函数的变量thread和index定义了名字为inlet_x_velocity的分布函数。
这些passed-in变量是边界条件区域的ID（作为指向thread的指针）而index确定了被存储的变量。
一旦UDF被编译，它的名字（例如，inlet_x_velocity）将在FLUENT适当的边界条件面板（例如，Velocity Inlet面板）的下拉列表中变为可见的和可选的。
！！注意，所有用于DEFINE宏的自变量必须放在你的源代码的同一行上。
分割DEFINE的声明为几行可能导致编译错误。
3.7在你的UDF源文件中包含udf.h文件(Including the udf.h File in Your UDF Source File)DEFINE 宏的定义位于称为udf.h(见附录A的列表)的头文件中。
为了使DEFINE宏延伸到编译过程，你必须在你写的每个UDF源文件的开始包含udf.h 文件。
#include "udf.h"/* Always include udf.h when writing a UDF. It translates the DEFINE *//* and other macros into C, which is what the compiler understands. */通过在你的UDF源文件中包含udf.h，编译过程中所有的DEFINE宏的定义与源代码一起被包含进来。
udf.h文件也为所有的C库函数头文件包含#include指示，与大部分头文件是针对Fluent提供的宏和函数是一样的（例如，mem.h）。
除非有另外的指示，没必要在你的UDF 中个别地包含这些头文件。
还有，当你编译你的UDF时，你不必放置udf.h的拷贝在你的当地目录下；一旦你的UDF 被编译，FLUENT求解器会自动地从Fluent.Inc/fluent6.x/src/目录来读取udf.h文件。
举例从前面部分的宏DEFINE_PROFILE(inlet_x_velocity, thread, index)定义在udf.h文件中为#define DEFINE_PROFILE(name, t, i) void name(Thread *t, int i)在编译过程中延伸为void inlet_x_velocity(Thread *thread, int index)名字为inlet_x_velocity的函数不返回值由于它被声明为空的数据类型。
3.8在你的函数中定义变量（Defining Variable in Y our Function）在你的UDF源文件中包含了udf.h头文件后，你必须定义真实的变量。
使用把它们定义在所有函数之外的全局变量（如果它们被源文件中大部分或所有函数共享）是非常方便的。
关于全局变量的信息见Section 2.5.3。
局部于函数的任何变量必须在函数内声明。
局部变量的信息见Section 2.5.2。
3.9函数体（Functin Body）你的UDF源文件中的C函数体被包含在DEFINE声明之下的一对大括号内，显示在下面的例子中。
在这个例子中，mu_lan和temp是局部变量。
只有cell_viscosity函数认识它们。