第九章 自定义标量

UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 1 译者之所以要制作本书乃纯粹出于个人的喜好和需要其中或有大量谬误实在和本人的学识与英语水 准有关请勿见笑还请共勉改进译本 马世虎 20034 3 本章扼要介绍了 FLUENTFLUENT 中用户自定义标量及它们的用法 9 1 介绍 9 2 理论 9 3 UDS 的定义求解后处理 9 1 介绍介绍 FLUENTFLUENT 可以用求解诸如质量组分之类标量方程的相同方法来求解任 意的用户自定义标量 UDS 在某些类型的应用中如燃烧模拟或是 等离子增强表面反应plasma enhanced surface reaction的模拟 中还需引入新的标量输运方程用户自定义标量可被用于磁流体动 力 MHD 模拟中在 MHD 中导电流体conducting fluid的流体 将会产生磁场此磁场可以用户自定义标量来求解磁场造成的对流 体的阻尼a resistance to the flow可用用户自定义的源项来 模拟书中 4 3 12 和 4 3 13 介绍了用 UDFs 来定义标量输运方程的 例子 to customize scalar transport equations 9 2 理论理论 对于一个任意的标量 FLUENTFLUENT 可求解方程 UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 2 9 2 1 此处 和 是用户为N 个标量方程中的每一个方程定义的扩散 系数和源项对于稳态的情况根据计算对流通量的方法的不同 FLUENTFLUENT 可求解以下的三种方程之一 如果对流通量不用计算则 FLUENTFLUENT 可解方程 9 2 2 此处 和 是用户为N 个标量方程中的每一个方程定义的 扩散系数和源项 如果以质量流率来计算对流通量FLUENTFLUENT 可解方程 9 2 3 如果选择一个用户自定义函数来计算对流通量 FLUENTFLUENT 可解方 程 9 2 4 此处 是用户定义的流率 在 FLUENTFLUENT 中用户自定义函数只可在流体区域内求解 而不能在 固体区域内求解 UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 3 9 3 UDS 的定义的定义求解求解后处理后处理 定义求解后处理用户自定义标量的步骤概括如下注意 UDFs 在 多相流体和单项流体中应用的重要不同在于如果是单相的情况an individual phase 用户需要提供用户自定义的标量通量函数 这是因为缺省的用户自定义标量通量函数是在混合物区域the mixture domain上定义的如果用户在单相流体中使用它将会导致 质量不平衡用户需要确保自定义的通量函数 UDF 可提供给求解器 适当的各相值phase values应用于用户自定义标量 UDS 的 DEFINE 宏见 4 3 12 和 4 3 13 1 在 User Defined Scalars panel Figure9 3 1 中选择标量数目 DefineDefine User DefinedUser Defined Scalars Scalars 用户自定义的标量输运方程数目最大为 50 Figure 9 3 1 The User Defined Scalars Panel UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 4 2 选项 Flux Function 有 none mass flow rate 或 a user defined function 用户自定义标量通量函数 User defined scalar flux functions 用 DEFINE UDS FLUX 宏 见 4 3 12 来定义所有已被定义的用户自 定义函数将会出现在 Flux Function 列表中 通量函数决定了对流通 量怎样计算 以及FLUENT求解哪一类的UDS方程 选择none mass flow rate 或是用户自定义函数将会使FLUENT分别求解方程9 2 2 9 2 3 或 9 2 4 用户选定 Flux FunctionFlux Function 将适用于所有 UDS 的 Flux Function Flux Function 如果用户有多个 UDS 的 Flux Function Flux Function 所有对流 通量的计算将以同一方式进行 如果用户选择的是用户自定义 函数计算将包括所有的 UDS 的通量函数 3 选定 Unsteady Function 为 none default 或是用户自定义函数 所 有已被定义的用户自定义函数将会出现在 Unsteady Function 列表 中 选择 none 为稳定状态的求解如果用户需要求解方程中的时 间项 9 2 1 则需选择 default 选择 user defined 则可使用户定义的 UDF 调用 DEFINE UDS UNSTEADY 宏详情请见 4 3 13 4 为 UDS 选定在所有壁面上入口处出口处的边界条件用户可 为每个标量定义一个特定值或是特定的通量 DefineDefine Boundary Conditions Boundary Conditions a 在 User Defined Scalar Boundary Condition 下 如 UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 5 Figure9 3 2 在与每个标量相邻的下拉列表中选择 Specified Flux 或是 Specified Value Figure 9 3 2 The Velocity Inlet Panel with Inputs for a User Defined Scalar UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 6 b 在 User Defined Scalar Boundary Value 中 为每个用户自 定义函数输入一个常数值或是一个用户自定义函数如果用户 选择了 Specified Flux 用户输入的将是边界的通量值 例如方程 9 2 2 左边括号中的负项点乘 此处垂直于该边界 如果用 户选择 Specified Value 用户输入的则是标量本身在边界的值 5 如果 UDS 方程中含有源项在需激活 Fluid 面板里的 Source Terms 选项 且将此标量的源项设置为一常数值或是用户自定义函数 见 Figure9 3 3如果用户选择源项为用户自定义函数用户函数 必须计算源项 S 和它的导数 DefineDefine Boundary Conditions Boundary Conditions Figure 9 3 3 The Fluid Panel with Inputs for Source Terms for a User Defined Scalar UDF Manual 9 User Defined Scalar Transport Modeling Translated by jddmsh Contact jddmsh 9875374 7 6 设置方案参数solution parameters为每个 UDS 指定初始值如 同别的标量输运方程然后计算