Fluent UDF扩展：Matlab误差函数erf的集成实践

Fluent UDF中经常需要用到一些常见算法，例如插值、拟合、矩阵运算等等，这些在UDF中是没有现成函数实现的，理论上需要我们自己去写函数。另一方面我们又注意到这些运算恰恰是Matlab的强项，几乎调用一个现成的函数就完成了目的。所以我们有什么办法把Matlab函数给UDF直接调用呢？

这里提供一种借助于VC++ UDF Studio插件 (https://vcudfstudio.github.io)实现调用Matlab函数的方法，且编译好以后的UDF库拿到没有安装对应Matlab版本的机器上仍然可以使用。以前硫酸亚铜博客（https://www.cnblogs.com/liusuanyatong/p/12128082.html）提供的方法是依赖于Matlab运行库，编译好的UDF库如果拿到没有安装相应Matlab版本机器上是没法运行的。

下面我们以调用Matlab中的erf误差函数为例来说明整个使用过程。

1. 官网下载VC++ UDF Studio插件并安装，建议下载学术版（如想进一步采购注册，对高校老师学生比较优惠）

2. 安装Visual Studio（支持VS2010~2019社区、专业或旗舰版，建议安装VS2010旗舰版）， C++和C#一起安装，对于64位Fluent还要勾选X64编译器。

3. 安装Matlab 2014a ~ 2021b任一版本，必须勾选Matlab Coder，其它视自己喜好安装。

4. 管理员权限打开桌面图标，选择需要的版本并勾选“调用Matlab”后会自动启动Fluent，读入case并点击Fluent嵌入菜单中的“Start Visual Studio”子菜单。

5. 把自带的matlab函数文件MatlabAdd.m改名为MatlabErf.m，另外一个自动生成的文件MatlabFunctionTester.m是用来在Matlab中测试调试函数文件用的，这里可以不用管。然后双击打开编辑MatlabErf.m，输入以下自定义Matlab函数体。因为这个函数很简单，肯定正确，所以不需要利用MatlabFunctionTester.m来调试它。

function [out]= MatlabErf(in)		out = erf(in)end

6. 点击工具栏上“将.m文件转为C/C++”按钮，输入参数“in”设为float类型，矩阵不需要设置，然后点击“确定”开始转换。

7. 等待片刻，转换完成后，会自动将对应的转换得到的C/C++头文件MatlabLibrary.h加入到UDF工程中。

8. 在udf_source.cpp文件中输入如下示例源代码，并点击“编译UDF”按钮直到编译通过。有任何错误提示，可以双击提示行直接定位到源码中的错误行。编译通过后按“UDF库加载到Fluent”按钮即可载入到Fluent中。

#include "udf.h"extern "C"{	#include "MatlabLibrary.h" //调用Matlab函数声明的头文件}DEFINE_ON_DEMAND(testMatlab){	// 调用Matlab中Erf函数	real MatErf = MatlabErf(1.0);	Message0("Matlab Erf(1.0)=%g\n", MatErf);}

如果出现INFINITY，NAN未声明的标识符的错误，那么请使用较高版本的Visual Studio，例如Visual Studio2015或更高。

9. 执行DEFINE宏，本例由于erf函数放在DEFINE_ON_DEMAND宏中，所以在Execute On Demand对话框里面手动执行。

10. 运行结果如下，结果是正确的。

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