帮我编一个船舶以2m/s速度通过桥墩附近计算艏摇力矩的udf

时间: 2024-01-26 17:04:32 浏览: 28
以下是一个可以计算船舶通过桥墩附近时艏摇力矩的UDF,需要在 Fluent 中使用。该 UDF 假设船舶以 $2m/s$ 的速度通过桥墩,在这个例子中,桥墩位于坐标 $(0,0,0)$ 处,船舶初始位于 $(10,0,0)$ 处,船长为 $L=100m$,船宽为 $B=20m$,船高为 $H=10m$,水线面下降为 $T=5m$,水密体积为 $V=10000m^3$,船舶初始艏向为正 $x$ 轴方向。 ```c #include "udf.h" #define rho 1025 //海水密度 #define g 9.81 //重力加速度 DEFINE_ADJUST(adjust_domain, domain) { real u = 2.0; //船速,单位 m/s real L = 100.0; //船长,单位 m real B = 20.0; //船宽,单位 m real H = 10.0; //船高,单位 m real T = 5.0; //水线面下降,单位 m real V = 10000.0; //水密体积,单位 m^3 real x[ND_ND]; //节点坐标 real v[ND_ND]; //节点速度 real r[ND_ND]; //节点到桥墩的距离 real Mx = 0.0; //艏摇力矩 real Fx = 0.0; //水动力作用在船首的力 real Fz = 0.0; //水动力作用在船底的力 real dV = 0.0; //水密体积的变化量 real dT = 0.0; //水线面下降的变化量 real dx = 0.0; //船头位置的变化量 real dt = CURRENT_TIMESTEP; //时间步长 /* 遍历所有节点 */ thread_loop_c (t,domain) { begin_c_loop (c,t) { C_CENTROID(x,c,t); //获取节点坐标 C_UVW_VEL(v,c,t); //获取节点速度 r[0] = x[0] - 0.0; //计算节点到桥墩的距离 r[1] = x[1] - 0.0; r[2] = x[2] - 0.0; /* 判断节点是否在船首 */ if (r[0] > 10.0 && r[0] < 10.0 + L/2.0 && fabs(r[1]) < B/2.0 && fabs(r[2]) < H/2.0) { Fx = rho * V * (v[0] - u) / dt; //计算水动力作用在船首的力 Mx += Fx * (r[2] - T); //计算艏摇力矩 dV += Fx * dt / (rho * g); //计算水密体积的变化量 } /* 判断节点是否在水线面下方 */ if (r[2] < -T) { Fz = rho * V * v[2] / dt; //计算水动力作用在船底的力 dV += Fz * dt / (rho * g); //计算水密体积的变化量 dT += Fz * dt / (rho * g * B * L); //计算水线面下降的变化量 } } end_c_loop (c,t) } /* 计算船头位置的变化量 */ dx = (u - sqrt(u*u + 4*g*T)) / (2*g) * L; /* 更新水线面下降和水密体积 */ T += dT; V += dV; /* 移动船的位置 */ cx_translate(domain, dx, 0.0, 0.0); /* 输出艏摇力矩 */ printf("Mx = %g N.m\n", Mx); } ``` 注意,该 UDF 只是一个示例,并不能直接使用。在实际使用时,需要根据具体情况修改参数和公式。 此外,该 UDF 假设了船只朝向为 $x$ 轴正方向,但实际情况下船只的朝向可能不同,需要根据实际情况进行调整。

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