具体程序
时间: 2023-12-18 10:02:35 浏览: 21
以下是一个简单的二维流场域中物体随波浪上下浮动的示例程序,可以参考实现:
```
#include "udf.h"
DEFINE_CG_MOTION(object_motion, dt, vel, omega, time, dtime)
{
real wave_height = 0.1; // 波浪高度
real wave_period = 2.0; // 波浪周期
real z = RP_POS(r)[2]; // 物体高度位置
real wave_speed = 2 * PI / wave_period; // 波速
vel[2] = wave_height * wave_speed * cos(wave_speed * time); // 计算物体的上下运动速度
omega[0] = 0; // 物体不旋转
}
DEFINE_PROFILE(object_force, thread, nv)
{
real wave_height = 0.1; // 波浪高度
real wave_period = 2.0; // 波浪周期
real z = RP_POS(rp)[2]; // 物体高度位置
real wave_speed = 2 * PI / wave_period; // 波速
real rho = RP_Get_Real("d", rp->solute); // 流体密度
real g = 9.81; // 重力加速度
face_t f;
real Fx = 0, Fy = 0, Fz = 0;
begin_f_loop(f, thread)
{
real S = F_P(f) * NV_MAG(nv); // 面积
real n[ND_ND]; // 法向量
F_AREA(n, f, thread); // 计算法向量
// 计算物体受到的波浪力
real F_wave = rho * g * wave_height * cos(wave_speed * CURRENT_TIME) * S;
Fz += F_wave * n[2]; // 在z方向施加力
// 计算物体受到的阻力
real Cd = 0.5; // 阻力系数
real U = NV_MAG(UF_P(f, thread)); // 流体速度
real Re = rho * U * S / RP_Get_Real("my", rp->solute); // 雷诺数
real F_drag = 0.5 * rho * U * U * S * Cd; // 阻力
Fx -= F_drag * UF_P(f, thread)[0] / U; // 在x方向施加力
Fy -= F_drag * UF_P(f, thread)[1] / U; // 在y方向施加力
}
end_f_loop(f, thread)
real3 force = {Fx, Fy, Fz};
RP_Set_Real_Vector("forces", RP_NODE(r), force); // 将计算结果保存到力向量中
}
DEFINE_ADJUST(object_motion_adjust, domain)
{
Thread *t;
cell_t c;
real3 cvel, cpos;
real rho = RP_Get_Real("d", domain); // 流体密度
// 计算物体运动对流场的影响
thread_loop_c(t, domain)
{
begin_c_loop(c, t)
{
C_CENTROID(cpos, c, t);
C_UDMI(c, t, 0) = 0; // 初始化UDMI
C_CENTROID_VELOCITY(cvel, c, t);
real3 force = RP_Get_Real_Vector("forces", C_P(c, t)); // 获取力向量
real3 acceleration = force / rho; // 计算加速度
cvel += acceleration * CURRENT_TIMESTEP; // 计算速度
cpos += cvel * CURRENT_TIMESTEP; // 计算位置
C_CENTROID(c, t)[0] = cpos[0];
C_CENTROID(c, t)[1] = cpos[1];
C_CENTROID(c, t)[2] = cpos[2];
C_UDMI(c, t, 0) = cvel[2]; // 将z方向速度保存到UDMI中
}
end_c_loop(c, t)
}
}
```
在上述代码中,我们使用了三个UDF函数:
1. DEFINE_CG_MOTION:用于定义物体的运动方式和速度,这里我们计算物体的上下运动速度,而不旋转。
2. DEFINE_PROFILE:用于计算物体受到的波浪力和阻力,根据波浪高度、周期和流体密度等参数,计算物体受到的力,并将结果保存到力向量中。
3. DEFINE_ADJUST:用于计算物体运动对流场的影响,根据力向量和流体密度等参数,计算物体的加速度、速度和位置,并将z方向速度保存到UDMI中。
需要注意的是,上述代码仅供参考,具体实现需要根据具体问题进行调整和修改。同时,需要在Fluent软件中加载编译后的UDF库,并在模拟前启用相应的UDF函数。