fluent UDF第八章 在FLUENT中激活你的UDF

第八章 在FLUENT中激活你的UDF

一旦你已经编译（并连接）了你的UDF，如第7章所述，你已经为在你的FLUENT模型中使用它做好了准备。根据你所使用的UDF，遵照以下各节中的指导。

? 8.1节 激活通用求解器UDF ? 8.2节 激活模型明确UDF ? 8.3节 激活多相UDF ? 8.4节 激活DPM UDF

8.1 激活通用求解器UDF

本节包括激活使用4.2节中宏的UDF的方法。 8.1.1 已计算值的调整

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了调整已计算值UDF，这一UDF在FLUENT中将成为可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Function Hooks面板的Adjust Function下拉菜单（图8.1.1）中选择它。

调整函数（以DEFINE_ADJUST宏定义）在速度、压力及其它数量求解开始之前的一次迭代开始的时候调用。例如，它可以用于在一个区域内积分一个标量值，并根据这一结果调整边界条件。有关DEFINE_ADJUST宏的更多内容将4.2.1节。调整函数在什么地方适合求解器求解过程方面的信息见3.3节。 8.1.2 求解初始化

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了求解初始化UDF，这一UDF在FLUENT中将成为可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Function Hooks面板的Initialization Function下拉菜单（图8.1.1）中选择它。

求解初始化UDF使用DEFINE_INIT宏定义。细节见4.2.2节。 8.1.3 用命令执行UDF

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的UDF，你可以在Execute UDF On Demand面板中选择它（图8.1.2），以在某个特定的时间执行这个UDF，而不是让FLUENT在整个计算中执行它。

点击Execute按纽让FLUENT立即执行它。

以命令执行的UDF用DEFINE_ON_COMMAND宏定义，更多细节见4.2.3节 8.1.4 从case和data文件中读出及写入

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了一个将定制片段从case 和data文件中读出或写入的UDF，这一UDF在FLUENT中将成为可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Function Hooks面板（图8.1.1）中选择它。

读Case函数在你将一个case文件读入FLUENT时调用。它将指定从case文件读出的定制片段。

写Case函数在你从FLUENT写入一个 case文件时调用。它将指定写入case文件的定制片段。

读Data函数在你将一个data文件读入FLUENT时调用。它将指定从data文件读出的定制片段。

写Data函数在你从FLUENT写入一个 data文件时调用。它将指定写入data文件的定制片段。

上述4个函数用DEFINE_RW_FUCTION宏定义，见4.2.4节。 8.1.5 用户定义内存

你可以使用你的UDF将计算出的值存入内存，以便你以后能重新得到它，要么通过一个UDF或是在FLUENT中用于后处理。为了能访问这些内存，你需要指定在用户定义内存（User-Defined Memory）面板中指定用户定义内存单元数量（Number of User_Defined Memory Locations）（图8.1.3）。

宏C_UDMI或F_UDMI可以分别用于在你的UDF中访问一个单元或面中的用户定义内存位置。细节见5.2.4，5.3.2，6.7节。

已经存储在用户定义内存中的场值将在你下次写入一个时存入data文件。这些场同样也出现在FLUENT后处理面板中下拉列表的User Defined Memory…中。它们将被命名为udm-0，udm-1等，基于内存位置索引。内存位置的整个数量限制在500。

8.2 激活模型明确UDF

本节包括激活使用4.3节中宏的UDF的方法。 8.2.1 边界条件

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了求解边界条件UDF，这一UDF随之在FLUENT中将成为可见的和可选择的，你可以在适当的边界条件面板中选择它。例如，你的UDF定义了一个速度入口边界条件，然后你将在Veloctiy Inlet面板里适当的下拉列表中选择你的UDF名字（在你的C函数中已经定义，如inlet_x_velocity）。

如果你使用你的UDF指定一个单元区域中的一个固定值，你将需要打开Fixed Values选项，并在Fluid或Solid面板的适当下拉列表中选择你的UDF的名字。

边界条件UDF用DEFINE_PROFILE宏定义。细节见4.3.5节。 8.2.2 热流量

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了求解边界条件UDF，这一UDF随之在FLUENT中将成为可见的和可选择的，你将需要在User-Defined Function Hooks面板的Wall Heat Flux Function下拉列表（图8.1.1）中选择它。

热流量UDF用DEFINE_HEAT_FLUX宏定义。细节见4.3.3节。 8.2.3 Nox产生速率

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了Nox产生速率UDF，这一UDF随之在FLUENT中将成为可见的和可选择的，你将需要在NOx Model面板中 User_Defined Functions下的NOx Rate下拉列表中选择它，如下所示（图8.2.2）。

Nox产生速率UDF用DEFINE_NOX_RATE宏定义。细节见4.3.4节。 8.2.4 材料属性

一旦你已经使用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了属性定义UDF，这一UDF随之在FLUENT中将成为可见的和可选择的，你将首先在Materials面板中 适当属性的下拉列表中选择user-defined（图8.2.3）。

然后你需要在User-Defined Functions面板中选择希望的UDF(如cell_viscosity)(图8.2.4)。

！如果你计划使用一个 UDF来定义密度，注意当密度变化增大时，求解收敛性将变得很差，指定一个可压缩定律（密度为压力的函数）或者多相行为（在空间变化的密度）可能会导致发散。建议你将UDF用于密度时限制在只有轻微密度变化的弱可压缩流动。

材料属性UDF用DEFINE_PROPERTY宏定义。细节见4.3.6节。对于用户定义标量或物质质量扩散率的UDF用DEFINE_DIFFUSIVITY宏定义。细节见4.3.2节。 8.2.5 预混燃烧源项

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的预混燃烧源项UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Function Hooks面板中的Turbulent Premixed Source Function下拉列表中选择它。（图8.2.5）

湍流预混速度和源项UDF用DEFINE_TURB_PREMIX_SOURCE宏定义。更多细节见4.3.10。

8.2.6 反应速率

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的反应速率UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Function Hooks面板中选择它。（图8.1.1）

你可以在Volume Reaction Rate Function或Surface Reaction Rate Function下拉列表中选择适当的UDF。

表面和容积反应速率UDF用DEFINE_SR_RATE和DEFINE_VR_RATE宏定义。更多细节见4.3.9节和4.3.14节。 8.2.7 源项

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的源项UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。

你将需要在Fluid或Solid面板中打开Source Terms选项，并在适当的下拉列表里选择你的UDF的名字（如cell_x_source）。（图8.2.6）

对于源项的UDF用DEFINE_SOURCE宏定义。更多细节见4.3.8节。

8.2.8 时间步进

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的用户时间步进UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将首先需要在Iterate面板中选择时间步进方法Time Stepping Method为Adaptive（图8.2.7）。

接着，在Adaptive Time Stepping下的User_Defined Time Step下拉列表中选择你的UDF的名字（如mydeltat）。

DEFINE_DELTAAT宏用于在时间依赖计算中自定义时间步长。细节见4.3.1节。 8.2.9 湍流粘性

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的湍流粘性UDF用于Spalart-Allmaras、k-e、k-w或LES湍流模型，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将需要在Viscous Model面板中User-Defined Functions下的Turbulance Viscosity下拉列表中激活它（图8.2.8）。

对于湍流粘度的UDF用DEFINE_TURBULENT_VISCOSITY宏定义。更多细节见4.3.11节。

8.2.10 用户定义标量的通量

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的UDS通量UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Scalars面板中激活它（图8.2.9）。

首先在User-Defined Scalars面板中指定Number of user-Defined Scales，并且在Flux Functions 下拉列表中选择适当的UDF。

用户定义标量通量UDF用DEFINE_UDS_FLUX宏定义。更多细节见4.3.12节。 8.2.11 用户定义非稳态标量项

一旦你采用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的非稳态UDS项UDF，它将随之在FLUENT中是可见的和可选择的。你将需要在User-Defined Scalars面板中激活它（图8.2.9）。

首先指定Number of user-Defined Scales，然后在Unsteady Function 下拉列表中选择适当的UDF。注意只有已经在Slover面板中指定了非稳态计算后，这一列表才会出现。

用户定义标量非稳态项UDF用DEFINE_UDS_UNSTEATY宏定义。更多细节见4.3.12节。

8.3 激活多相UDF

本节包括激活使用4.4节中宏的UDF的方法。 8.3.1 气化速率

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的气化速率UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将首先需要通过在Multiphase Model面板中选择Cavitation来使能相间质量输运。然后，在User-Defined Function Hooks面板中的Cavitation Mass Rate Function下拉列表中选择UDF的名字（图8.1.1）。

气化速率UDF以DEFINE_CAVITATION宏定义。更多细节见4.4.1节。 8.3.2 混合物模型的滑移速度

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的自定义滑移速度UDF，用于多相混合物模型，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将首先需要通过在Phase Interaction面板中Slip Velocity下的下拉列表里选择user-defined(图8.3.1)。

然后，在User-Defined Functions面板中选择希望的UDF（如slip_velocity）（图8.3.2）。

多相混合物模型的滑移速度UDF使用DEFINE_VECTOR_EXCHANGE_PROPERTY宏。更多细节见4.4.3节。 8.3.3 混合物模型的微粒直径

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的微粒或液滴直径UDF，用于多相混合物模型，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将首先需要通过在Secondary Phase面板中Diameter下拉列表里选择user-defined(图8.3.3)。然后，在User-Defined Function Hooks面板中的Cavitation Mass Rate Function下拉列表中选择UDF的名字（图8.1.1）。

然后，在User-Defined Functions面板中选择希望的UDF（如diameter）（图8.3.4）。

DEFINE_PROPERTY宏用于对微粒或液滴直径提供一种新定义。更多细节见4.3.6节。 8.3.4 欧拉模型的拖拉和提升系数

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的拖拉和提升系数UDF，用于欧拉多相模型，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将首先需要通过在Phase Interaction面板中Drag or Lift区域里的Drag Coefficient或Lift Coefficient下拉列表中选择user-defined(图8.3.5)。

然后，在User-Defined Functions面板中选择希望的UDF(图8.3.4)。

用于多相欧拉模型的拖拉和提升系数UDF用DEFINE_EXCHANGE_PROPERTY宏定义。更多细节见4.4.2节。

8.4 激活DPM UDF

本节包括激活中使用4.5节中宏的UDF的方法。 8.4.1 DPM体积力

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相体积力UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Discrete Phase Model面板中User-Defined Function下的Body Force下拉列表中选择UDF的名字（图8.4.1）。

用于DPM的体积力UDF以DEFINE_DPM_BODY_FORCE宏定义。更多细节见4.5.1节。

8.4.2 DPM的拖拉系数

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相拖拉系数UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Discrete Phase Model面板中Drag Parameters下的Drag Law下拉列表中选择UDF的名字（图8.4.1）。

DPM的拖拉系数UDF以DEFINE_DPM_BODY_DRAG宏定义。更多细节见4.5.2节。 8.4.3 DPM的腐蚀和增长速率

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相DPM的腐蚀和增长速率UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Discrete Phase Model 面板中User-Defined Function下的Erosion/Accretion下拉列表中选择UDF的名字（图8.4.1）。

DPM的腐蚀和增长速率UDF以DEFINE_DPM_EROSION宏定义。更多细节见4.5.3节。

8.4.3 DPM初始化

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相初始化UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Set Injection Properties面板中的UDF区域内，User-Defined Functions下的Initialization下拉列表中选择UDF的

名字（图8.4.2）

DPM的初始化UDF以DEFINE_DPM_INJECTION_INIT宏定义。更多细节见4.5.4节。 8.4.5 用户DPM定律

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相用户定律或转换UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Custom Laws面板中的适当下拉列表里选择UDF的名字（图8.4.3）。为打开Custom Laws面板，需要使能Set Injection Properties面板中Laws下的Custom选项。

在六种微粒定律左边的下拉列表里，你都可以针对用户定律选择适当的微粒定律UDF。第7个下拉列表标记为Switching，能用于改变使用的用户定律。你可以通过在这一下拉列表中选择一个UDF来定制FLUENT在定律之间转换的方式。

DPM的用户定律UDF用DEFINE_DPM_LAW宏定义。你可以使用DEFINE_DPM_SWITCH宏来修改定律之间转换的标准。更多细节见4.5.5节和4.5.10节。 8.4.5 DPM输出

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相输出UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Sample Trajectories面板中User-Defined Functions下的Output下拉列表中选择这一UDF的名字（图8.4.4）。

DPM的输出UDF用DEFINE_DPM_OUTPUT宏定义。更多细节见4.5.6节。 8.4.5 DPM材料属性

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相属性UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Materials面板中适当的属性的下拉列表中选择这一UDF的名字（图8.2.3）。

然后，在User-Defined Functions面板中选择希望的UDF。

DPM的属性UDF用DEFINE_DPM_PROPERTY宏定义。更多细节见4.5.7节。 8.4.8 DPM标量更新

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相标量更新UDF，它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。你将需要在Discrete Phase Model面板中User-Defined Functions下的Scalar Update下拉列表中选择这一UDF的名字（图8.4.1）你还需要指定Number of Scalars。

DPM标量更新UDF用DEFINE_DPM_SCALAR_UPDATE宏定义。更多细节见4.5.8节。

8.4.8 DPM源项

一旦你已经运用7.2节和7.3节中概括的方法之一编译（并连接）了你的离散相源项UDF，

它将随之在FLUENT中成为可见的和可选择的。

你将需要在Fluid面板中打开Source Terms选项，并在适当的下拉列表中选择这一UDF的名字（如cell_x_source）(图8.2.6)。

DPM的源项UDF用DEFINE_DPM_SOURCE宏定义。更多细节见4.5.9节。

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