Fluent UDF指南：基于C语言的用户自定义函数应用

本文档主要介绍了在Fluent中使用用户自定义函数(UDF)的各种工具宏，包括数据有效性检查、线程标识、数学运算宏以及错误和信息处理宏等。此外，还简述了UDF的基本概念、作用、局限性以及在Fluent中的应用。 在Fluent中，用户可以通过编写UDF来扩展软件的功能，满足特定需求。UDF是用C语言编写的，通过`DEFINE`宏进行定义，并可以利用Fluent提供的预定义宏来访问求解器内部数据。UDF有两种类型：解释型和编译型。解释型UDF在运行时解释执行，使用方便但速度较慢，而编译型UDF则在编译阶段集成到共享库中，执行效率更高但设置复杂。 在6.10章节中，列举了一些常用的工具宏，如： - `Data_Valid_P()`：用于检查网格单元变量值的有效性，确保计算前数据的正确性。 - `FLUID_THREAD_P()` 和 `BOUNDARY_FACE_THREAD_P(t)`：与线程相关的宏，用于识别流体和边界面线程。 - `C_FACE_THREAD(c,t,i)` 和 `C_FACE(c,t,i)`：与控制体积和面部相关的宏，帮助操作流场数据。 - `M_PI`：表示圆周率π，常用于数学计算。 - `UNIVERSAL_GAS_CONSTANT`：气体常数宏，常用于热力学计算。 - `SQR(k)` 和 `SQRT(k)`：平方和平方根宏，简化数学表达式。 - `Message Macro` 和 `Error Macro`：用于输出信息和处理错误的宏，方便调试和问题诊断。 UDF的主要应用场景包括自定义边界条件、材料属性、反应速率、源项定义、标量输运方程的源项扩散率函数等。它们还能在迭代过程中动态调整计算值，初始化方案，实现异步执行，增强后处理功能，以及改进FLUENT的某些模型，如离散项模型、多项混合物模型和离散发射辐射模型。 然而，UDF并不涉及算法的优化，这是由于源代码的保密性。尽管如此，UDF仍然是Fluent用户解决特定问题和定制化需求的重要工具。对于希望深入理解和利用Fluent功能的用户，掌握UDF的编写和应用是必不可少的技能。