Fluent UDF代码编写：从入门到实战

1.UDF修改入口速度矢量，以模拟俯仰

   DEFINE_PROFILE可以定义随空间坐标或时间变化的边界条件或单元区域条件。

   可以自定义的变量有：

   — 速度、压力、温度、湍流动能、湍流耗散率

   — 质量流量

   — 质量流量与物理流动时间的函数

   — 组分质量分数(组分运输)

   — 体积分数(多相模型)

   — 壁面热条件(温度、热流、生热率、传热系数和外部发射率等)

   — 壳层发热率

   — 壁面粗糙度条件

   — 壁面剪切和应力条件

   — 孔隙率

   — 多孔阻力方向矢量

   — 壁面粘附接触角(VOF多相模型)

/*******************************************************************            
#include "udf.h"

/* Define constants in SI units */
#define RE 10000                                      /* Reynolds number */
#define VISC 1.7894E-5                                /* viscosity, N*s/m^2 */ 
#define DENS 1.225                                    /* density, kg/m^3 */
#define CHORD 0.2921                                  /* chord length, m */
#define NDPR 0.2                                      /* Non-dimensional pitch rate */

/* Define global variables */
static real aoa, aoa_old, prate, aprate, Vmag, t_o, t;
static int ts, ts_old;

DEFINE_PROFILE(x_velocity, thread, position) 
{
   face_t f;
   
   Vmag = (RE*VISC)/(DENS*CHORD); /*Velocity magnitude*/
   aprate = (NDPR*Vmag)/CHORD; /*Asymptotic pitching rate*/
   t_o = (0.5*CHORD)/Vmag; /*Time at which the pitch rate has reach 99% of asymptotic pitching rate*/
   t = CURRENT_TIME;
   ts = N_TIME;
      /* Define the variable pitching rate in rad/s */
   prate = aprate*(1-exp((-4.6*t)/t_o));
   
   /* Initialize aoa_old if this is first time step. */
   if (t == 0)
      {aoa_old = 0;}
   
   if (ts > ts_old)
      {
         /* Calculate current aoa */
         aoa = aoa_old + (t*prate);
      }
   else
      {
         aoa = aoa_old;
      }
   
   /* Loop through the inlet boundary and assign x velocity component */
   begin_f_loop(f, thread)
      {
         F_PROFILE(f, thread, position) = Vmag*cos(aoa);
      }
   end_f_loop(f, thread)
}

DEFINE_PROFILE(y_velocity, thread, position)
{
   face_t f;
   
   /* Loop through the inlet boundary and assign y velocity component */
   begin_f_loop(f, thread)
      {   
         F_PROFILE(f, thread, position) = Vmag*sin(aoa);
      }
   end_f_loop(f, thread)
   
   FILE * fp;
   fp = fopen ("aoahistory.txt", "a");
   fprintf(fp, "%d %e %e %e \n", ts, t, aoa_old, aoa);
   fclose(fp);
   
   /* current aoa becomes aoa_old */
   aoa_old = aoa;
   /* current timestep becomes t_old */
   ts_old = ts;
}

2.DEFINE_ZONE_MOTION
Fluent中利用DEFINE_ZONE_MOTION宏定义区域的运动。该宏的形式：

   DEFINE_ZONE_MOTION(name,omega,axis,origin,velocity,time,dtime)

   其中参数：

   name：symbol name。UDF名称，用户自己定义。

   omega：real *omega。旋转角速度指针，默认值为0。

   axis：real axis[3]。旋转轴向量 数组  。在2D平面模型中，默认值为（0 0 0）；对于2D轴对称模型，默认值为（1 0 0）

   origin：real origin[3]。旋转轴原点。默认值（0 0 0）

   velocity：real velocity[3]。平移速度向量，默认值为（0 0 0）
time：real time。当前时间

3.参考文章
DEFINE_PROFILE
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