Fluent UDF 第三章 编写UDF
CFD-FLUENT-动网格-UDF仿真实例3
（3）f_node_loop(f,t,n){} 循环某个面上的所有节点
动网格特殊数据类型工具
（1）Dynamic_thread*dt;定义一个运动区域 （2）DT_THREAD(Dynamic_thread*)dt;转化为运动区 域对应的边界条件的thread指针，返回thread类型的指针
在FLUENT使用UDF的步骤
UDF
UDF的数据类型 （1）cell_t c:定义一个体网格 （2）face_t f:定义一个面网格 （3）Node*n:定义一个网格节点 （4）Thread*t:定义一个边界条件 UDF的循环工具 （1）begin_c_loop(c,t){} end_c_loop(c,t)循环某个边界上的 所有体网格 （2）begin_f_loop(f,t){} end_f_loop(f,t)循环某个边界上的 所有面网格
FLUENT
• 动网格 (1体网格的再生2边界运动或变 形指定) • UDF（user-defined-function）
体网格的再生方法
• 铺层（Layering）根据计算域的收缩和扩 张来相应的生成网格或合并（消除）网格。 • 弹性光顺（Spring Smoothing）根据计算 域的收缩和扩张，计算域中的网格像弹簧 一样被压缩或拉伸。 • 局部重构（Local Remenshing）根据计 算域的收缩和扩张，网格被压缩/拉伸，当 扭曲率/尺寸变化过大时，网格会自动的消 失/重构 • 混合使用。可以根据网格生成特点结合具 体模型的结构，混合使用
改变单位
检查网格
模型显示
设置域对应的边界条件的thread指针返回thread类型的指针在fluent使用udf的步骤4在边界条件界面上指定udf适于的变量和区域5在迭代面板iterate设置udf更新的频率6计算三维建模网格模型网格切面颜色对应导出fluent文件改变单位检查网格模型显示设置材料设置入口边界条件出口边界条件
fluent 轴对称旋转周向速度udf
fluent 轴对称旋转周向速度udf在FLUENT中，可以使用用户定义函数（UDF）来定义轴对称旋转的周向速度。
UDF是一种用于自定义模型和边界条件的编程工具。
以下是一个简单的示例，演示如何在FLUENT中设置轴对称旋转的周向速度UDF：c#include "udf.h"DEFINE_PROFILE(udf_velocity, thread, position){real x[ND_ND]; // 位置坐标real r; // 极径real theta; // 极角real omega = 10; // 角速度（可根据需要修改）face_t f;begin_f_loop(f, thread){F_CENTROID(x, f, thread); // 获取单元面的质心坐标r = sqrt(x[0] * x[0] + x[1] * x[1]); // 计算极径theta = atan2(x[1], x[0]); // 计算极角F_PROFILE(f, thread, position) = omega * r * sin(theta); // 设置周向速度分布}end_f_loop(f, thread)}在上述UDF中，我们使用了FLUENT提供的宏定义和函数来获取单元面的位置坐标、计算极径和极角，并根据这些信息计算出周向速度分布。
omega变量表示角速度，你可以根据实际需求进行调整。
请注意，上述代码仅为示例，具体的UDF实现可能因模型和边界条件的不同而有所差异。
在使用UDF之前，请确保你已经熟悉FLUENT 的UDF编程方法，并按照官方文档和指南进行操作。
FLUENT学习udf编程实例
real time_step; real flow_time=CURRENT_TIME; if(flow_time<0.5)
time_step=0.1; else
time_step=0.2; return time_step; }
/********************************************************* 使用一个自定义标量计算空气平均龄的 UDF *******************************************************/ #include"udf.h"
{real t=RP_Get_Real("flow-time"); int n; float c; n=t/25; c=t-n*25; omega[0]=0; omega[1]=0; omega[2]=0; if (c>=0&&c<=10)
fluent组分输运分压力的udf
fluent组分输运分压力的udfFLUENT是一种流体力学计算软件，其提供了一些内置的函数和工具来模拟流体输运过程。
然而，有时候我们需要进一步扩展FLUENT的功能，来解决一些特殊的问题。
在这种情况下，我们可以使用用户自定义函数（User Defined Function，简称UDF）来实现。
UDF是一种用于FLUENT软件的自定义代码，它可以被集成到FLUENT求解器中，并通过FLUENT的编译和链接工具编译成动态链接库。
以此方式，UDF可以被FLUENT加载和调用，从而扩展软件的功能。
在该问题中，我们需要编写一个UDF来模拟流体输运过程中的分压力情况。
下面是该UDF的基本结构和实现步骤：1.引入所需的FLUENT头文件和标准C库文件：```#include "udf.h"#include "math.h"2.实现UDF主函数`DEFINE_SOURCE`：```DEFINE_SOURCE(pressure_source, cell, thread, dS, eqn) {real pressure;real x[ND_ND];real k = 1.0; //分压力系数C_CENTROID(x, cell, thread);//根据坐标计算分压力pressure = k * (x[0] + x[1] + x[2]);//将分压力加载到方程的源项中eqn->source[dS] = pressure;return 0;```3.编译UDF：使用FLUENT提供的编译和链接工具，将UDF编译成动态链接库。
可以按照FLUENT的官方文档或在线教程中的指导进行操作。
4.在FLUENT中加载UDF：在FLUENT中，选择"Define" -> "User-Defined" -> "Functions"，在UDF Manager中加载编译好的UDF动态链接库文件。
Fluent中的UDF详细中文教程
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。
第三章 编写UDF
第 3 章 编写 UDF第 3 章 编写 UDF本章包含了 FLUENT 中如何写 UDFs 的概述。
3.1 概述 3.2 写解释式 UDFs 的限制 3.3 FLUENT 中 UDFs 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 UDF 3.7 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 UDFs 3.12 在并行中使用你的 UDF 3.1 概述（Introduction） 在你开始编写将挂到 FLUENT 代码以增强其标准特征的 UDF 之前，你必须 知道几个基本的要求。
首先，UDFs 必须用 C 语言编写。
它们必须使用 FLUENT 提供的 DEFINE macros 来定义。
UDFs 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。
UDFs 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，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。
UDFs： 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 UDFs 的限制（Restriction on Writing Interpreted UDFs）第 3 章 编写 UDF无论 UDFs 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 UDFs 的重大编 程限制。
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。
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第 3 章 编写 UDF
Figure 3.3.1: Solution Procedure for the Segregated Solver
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）。
第 3 章 编写 UDF
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。 例子 DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity, cell, thread) {
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（noad）
在其中分配了材料数据和源项的单元组
第 3 章 编写 UDF
第 3 章 编写 UDF
（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"
第 3 章 编写 UDF
无论 UDFs 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 UDFs 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 UDFs 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 UDFs 也有限制。解释式 UDFs 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 UDFs 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 UDFs 的先后顺序（Sequencing of UDFs 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 UDFs 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。
第 3 章 编写 UDF
第 3 章 编写 UDF
本章包含了 FLUENT 中如何写 UDFs 的概述。
3.1 概述 3.2 写解释式 UDFs 的限制 3.3 FLUENT 中 UDFs 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 UDF 3.7 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 UDFs 3.12 在并行中使用你的 UDF 3.1 概述（Introduction）
在你开始编写将挂到 FLUENT 代码以增强其标准特征的 UDF 之前，你必须 知道几个基本的要求。首先，UDFs 必须用 C 语言编写。它们必须使用 FLUENT 提供的 DEFINE macros 来定义。UDFs 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。UDFs 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，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。 UDFs： 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 UDFs 的限制（Restriction on Writing Interpreted UDFs）
面线索（face thread） 节点线索（node thread） 区域（domain）
在其中分配了边界数据的面组 节点组 由网格定义的所有节点、面和单元线索的组合
Figure 3.4.1: Grid Terminology
3.5 FLUENT 数据类型（FLUENT Data Types） 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：
Figure 3.3.2: Solution Procedure for the Coupled Solver
第 3 章 编写 UDF
3.4 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
cell_t face_t
第 3 章 编写 UDF
Thread Domain Node cell_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 元的整数索引。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 面的整数索引。 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 UDF(Defining Your UDF Using DEFINE Macros) Fluent.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 UDFs 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