Fluent UDF调节宏ADJUST应用技巧

1. ADJUST的适用性

DEFINE_ADJUST是一个通用宏，可用于调整或修改未作为参数传递的Fluent变量。

也就是说DEFINE_ADJUST与之前的DEFINE_PROFILE和DEFIEN_PROPERTY不同，这两个宏有特殊的目的，比如用于边界条件或者用于材料物性。

DEFINE_ADJUST没有这种特殊的目的性，它只是用于调节或者传递某些参数，它可以实现通用的功能。举个例子，DEFINE_PROFILE和DEFIEN_PROPERTY类似于语文和数学课代表，只在语文或者数学课堂上发挥作用，而DEFINE_ADJUST更像是班长，虽然不是课代表，但是却能够协调整个班级。

比如使用DEFINE_ADJUST宏可以计算出口流量的平均值，然后赋值给DEFINE_PROFILE宏，可以只定位某些特殊边界或者网格进行处理，甚至可以强制修改物理量（尽管这样会造成不收敛）。

2. ADJUST宏的用法

DEFINE_ADJUST (name, d)

name                        宏的名称，如ergouzi

d                               计算域Domain

return                        void

ADJUST宏适用灵活性很强，因此参数很少，很多必要的东西需要根据自己的情况编写代码。ADJUST宏每个迭代步执行一次，即使是瞬态也是每迭代步执行

name表示宏的名称；d为计算域，为此宏从fluent传递给用户的一个参数，可以直接使用。所谓计算域即fluent中的cell zone conditions。d实际上是一个结构体类似的数据，其中包含了大量的信息，使用时需要一层一层的获取。

贴个ChatGPT给的解释（其实这种解释并不够清楚）：

此宏不返回任何内容，如果需要从此宏中获取一些数据，需要配合使用UDM宏。

3. ADJUST宏举例

3.1计算域物理量求和

下面的UDF，命名为my_adjust，计算了整个计算域的湍动能耗散率。

#include "udf.h"

DEFINE_ADJUST(my_adjust,d)

{

   Thread *t;

   real sum_diss=0.;

   cell_t c;

   thread_loop_c(t,d)

   {

       begin_c_loop(c,t)

       {

           sum_diss += C_D(c,t)*C_VOLUME(c,t);

       }

       end_c_loop(c,t)

   }

}

对代码解释一下：

Thread *t;//使用Thread声明的变量都被称为线程，线程也是一种结构体数据类型，包含大量的数据。实际上就是一系列cell和face的组合体。

cell_t c;//声明网格变量，整型，这个之前的文章提过多次，不细说

thread_loop_c(t,d)//这种宏只要带关键字loop，就说明这是一个循环；怎么循环的呢？后面的括号中两个参数t和d，基本的原则就是在后一个参数中循环前一个参数。比如这里应该是在d中循环t。

begin_c_loop(c,t)//利用上面的规则，这句话也是一个循环，在t中循环c，因此在 begin_c_loop(c,t)循环中的语句达到了c的层面，语句都是对cell进行操作。end_c_loop(c,t)与begin_c_loop(c,t)配套使用，表示循环结束。

sum_diss +=//+=是c语言的一种简写方式，等效于sum_diss =sum_diss +某个值。这就是一种迭加求和语句

C_D(c,t)//这种宏的基本特点以C_开头，表示是网格宏。此宏可获取湍动能耗散率；C_VOLUME(c,t)也是网格宏，可获取cell的体积。

3.2 获取face中心坐标

下面的宏命名为f_centroids，用于获取face的中心坐标

#include "udf.h"

DEFINE_ADJUST(f_centroids, domain)

{

   real FC[2];

   face_t f;

   int ID = 1;

   Thread *thread = Lookup_Thread(domain, ID);

   begin_f_loop(f, thread)

   {

       F_CENTROID(FC,f,thread);

   }

   end_f_loop(f,thread)

}

代码解释

real FC[2];声明了一个数值变量，更为常见的写法是real FC[ND_ND]，在二维情况下ND_ND=2，三维情况ND_ND=3

Thread *thread = Lookup_Thread(domain, ID);//声明线程thread，其中Lookup_Thread(domain, ID)是查找线程的宏，表示在domain域中查找ID为1的thread。

注：UDF中只要是ID，都可以在fluent界面直接看到，比如下图outlet的ID编号等于3。

begin_f_loop(f, thread)//按照上个例子的规则，这个宏是一个循环，表示对thread中的所有f进行遍历。实际上就是循环遍历ID编号为1的thread中的所有face。

F_CENTROID(FC,f,thread);//以F_开头的宏，face宏，可以获取face的物理量，比如速度、压力等。F_CENTROID表示获取face的中心坐标，将其赋值给FC数组。

如果要取出坐标值，可令x=FC[0];y=FC[1]，这里的x和y需要声明变量；

4. UDF的编译与加载

编译型UDF界面如下图，上面有两个框Source Files和Header Files，Source Files表示源文件，就是编写好的UDF文件；

Header Files表示头文件，只有当UDF很复杂，为了使UDF模块化才需要从这里导入头文件。UDF自带了很多头文件如udf.h，但是这些头文件不需要从这里导入。

首先点击Add，选中编写好的UDF后导入，然后点击Build，如果UDF没有问题，则不会出现任何报错信息（只要控制界面有error，则说明有问题）。

5. UDF的使用

与之前介绍的PROPERTY宏不同，ADJUST宏需要hook使用。如果没有hook，即使ADJUST宏加载成功，也不能调用。

点击Function Hooks，会弹出所有需要hooks界面

下面的图中包含很多宏，即当使用这些DEFINE宏时，都必须hook才能正常使用。比如DEFINE_EXECUTE_AT_END、DEFINE_INIT等，对于ADJUST宏，需要先点击Adjust宏的Edit进行设置界面

选中编写好的UDF宏名称，点击Add，宏名称将从左栏转入到右栏，单击OK，则表示hook成功。当fluent计算时，ADJUST宏也会被执行

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