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      Fluent UDF【10】:網(wǎng)格面數(shù)據(jù)訪問宏

       析模界 2023-10-23 發(fā)布于四川

      前面介紹了獲取節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的宏。本文講解一些關(guān)于面數(shù)據(jù)獲取的宏。

      這些面相關(guān)宏定義在頭文件metric.h及mem.h中,并且所有的宏均以F_作為前綴。

      注意:面數(shù)據(jù)獲取宏只能用于壓力基求解器,并且一些與模型相關(guān)的宏,只在當(dāng)模型被開啟后才有效。

      Fluent的數(shù)據(jù)以分層方式保存,如下圖所示。最頂級(jí)為Domain,其下為Cell,再下為Face,最底層數(shù)據(jù)為Node。在訪問過程中,也是從上往下逐層訪問,采用循環(huán)遍歷的方式。

      1

      F_CENTROID宏

      F_CENTROID宏用于網(wǎng)格面心坐標(biāo)。

      • 宏調(diào)用形式: F_CENTROID( x , f , t )

      • 宏參數(shù):  real x[ND_ND],face_t f,Thread  *t  

      • 參數(shù)值獲取: 通過x數(shù)組獲得

      此宏通過參數(shù)返回值,典型的傳址調(diào)用。一個(gè)簡(jiǎn)單的示例:

      {
         /*定義數(shù)組接收坐標(biāo)參數(shù)*/    real x[ND_ND];    real y;    face_t f;    begin_f_loop(f,t)      {       F_CENTROID(x,f,t);       y = x[1];       ...      }    end_f_loop(f,t) }

      2

      F_AREA宏

      F_AREA宏用于獲取網(wǎng)格面的法向向量。在一些求通過某些面的物理量分量時(shí)非常有用。在ANSYS Fluent中,邊界面的法向通常指向計(jì)算域的外部。對(duì)于內(nèi)部面的法向方向,通常利用節(jié)點(diǎn)排序采用右手定則進(jìn)行確定。

      • 宏調(diào)用形式: F_AREA(A , f , t )

      • 宏參數(shù):  real A[ND_ND],face_t f,Thread  *t  

      • 參數(shù)值獲取: 通過A數(shù)組獲得

      一個(gè)簡(jiǎn)單的片段:

      {
        real NV_VEC(A); /*定義向量A*/
        F_AREA(A, f, t);
      }

      注意:F_AREA宏通過傳址調(diào)用返回值,參數(shù)A可以是數(shù)組A[ND_ND],也可以是向量。如果定義為向量,后面可以很方便的利用向量運(yùn)算(點(diǎn)積和叉積等)。

      3

      獲取邊界面流動(dòng)參數(shù)的宏

      面參數(shù)訪問宏的一個(gè)主要用途在于訪問邊界面信息。如獲取邊界速度、壓力、溫度等。
      如下表所示。

      宏定義參數(shù)類型返回值
      F_U(f,t)face_t  f,Thread *t返回u方向速度
      F_V(f,t)face_t  f,Thread *t返回v方向速度
      F_W(f,t)face_t  f,Thread *t返回w方向速度
      F_T(f,t)face_t  f,Thread *t返回面上的溫度
      F_H(f,t)face_t  f,Thread *t返回面上的焓
      F_K(f,t)face_t  f,Thread *t返回面上的湍動(dòng)能
      F_D(f,t)face_t  f,Thread *t返回面上湍動(dòng)能耗散率
      F_YI(f,t,i)face_t  f,Thread *t,int i返回組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

      這些宏的返回值均為real型。采用返回值的形式獲取參數(shù)。如下代碼片段:

      real temperature;
      temperature = F_T(f,t);

      需要注意,這些宏只有在激活了相應(yīng)的模型后才有效。如獲取湍動(dòng)能參數(shù)宏F_K(f,t),只有當(dāng)激活了湍流模型后才可以使用。

      4

      獲取內(nèi)部面參數(shù)的宏

      有一些宏既可以訪問邊界面上數(shù)據(jù),也可以訪問內(nèi)部面上的數(shù)據(jù)。比較常用的宏為F_P及F_FLUX。

      宏定義參數(shù)類型返回值
      F_P(f,t)

      face_t f

      Thread *t

      返回面上壓力值,real類型
      F_Flux(f,t)

      face_t 

      Thread *t

      返回通過面的質(zhì)量流量,real類型

      與前面邊界面參數(shù)宏使用方法類似。

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