博研联盟 一个简单而完整的UDS例子x

一个简单而完整的UDS例子gearboy
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标准方程形式:
dx
(默认W二pu)
i
当tfg,即如果计算达到稳定时,
d
dx
j
=2,此方程解析解为0
Fluent中各项的定义如下:
名称
表达式
各项在UDS中需要定义的量
在UDS中对应的宏
非稳态项
dp0
dt
离散形式的非稳态项
apusu
(详细见UDF帮助)
DEFINE_UDS_UNSTEADY
对流项
—v0dx
j
通量屮
DEFINE_UDS_FLUX
扩散项
厂d2°
dx2j
扩散率r
DEFINE_DIFFUSIVITY
假定需要求解方程为竽+二|©—学|二2
otoxdx
八j丿
其中c为常数(假定其为0),可由边界条件确定。因此,当解稳定时,0Tx+y,等值
线为一系列45度的斜直线。将此方程与标准方程对比发现:
名称
表达式
各项在UDS中需要定义的量
需要在UDS中定义的宏
非稳态项
d0
dt
离散形式的非稳态项
AV丄AV,
0n+0n-1
AtAt
DEFINE_UDS_UNSTEADY
对流项
d
dx0
j
通量屮=I-A
(单位向量I=^1,1})
DEFINE_UDS_FLUX
扩散项
d20
dx2j
扩散率r=1
DEFINE_DIFFUSIVITY
源项
2
2
DEFINESOURCE
边界条件
c=0
0=x+y(b代表边界处)bbb
DEFINE_PROFILE
*注:源项和扩散率为常数,可以不用定义宏,但为了说明问题,仍采用宏来定义。
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假定如图所示的计算域,其中正方形边长为10,原点在正方形中心,四边均为wall。
将如下源码,写入一个UDF文件,例如MyFistUDF.c,与cas文件放在同一目录。
#include"udf.h"
DEFINE_UDS_UNSTEADY(MyUnsteady,c,t,i,apu,su)
{
realphysical_dt,vol,phi_old;
physical_dt=RP_Get_Real("physical-time-step");
vol=C_VOLUME(c,t);
*apu=-vol/physical_dt;/*implicitpart*/
phi_old=C_STORAGE_R(c,t,SV_UDSI_M1(i));
*su=vol*phi_old/physical_dt;/*explicitpart*/
}
DEFINE_UDS_FLUX(MyFlux,f,t,i)
{
realNV_VEC(unit_vec),NV_VEC(A);〃声明矢量变量
F_AREA(A,f,t);
NV_DS(unit_vec,=,1,1,1,*,1);〃单位矢量赋值
returnNV_DOT(unit_vec,A);〃矢量点积
}
DEFINE_DIFFUSIVITY(MyDiff,c,t,i)
{
return1.0;
}
DEFINE_SOURCE(MySource,c,t,dS,eqn)
{
dS[eqn]=0;
return2.0;
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DEFINE_PROFILE(MyProfile,thread,index)
{
realx[ND_ND];/*thiswillholdthepositionvector*/realxx,yy;
face_tf;
begin_f_loop(f,thread)
{
F_CENTROID(x,f,thread);
xx=x[0];
yy=x[i];
F_PROFILE(f,thread,index)=(xx+yy);
}
end_f_loop(f,thread)
}
编译通过并载入
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启动非稳态求解器,并在Define-Ur-Defined-Scalars面板中添加一个UDS,选择自定义的通量和非稳态项
2£1
Ur-DefinedScalars
NumberofUr-DefinedScalars
MyUnsteady::lib
FluxFunction|MyF|ux::|ihu(lfUnsteadyFunction
OKCane巳11Help
在材料面板中,选择自定义扩散率
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laterials
Mameair
MaterialType[fluid-
OrderMa
ChemicalFormula
FluentFluidMaterialslair
Mixture
none
诂Nairn「Chen
Fluei
Ur-De
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3roperties
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Density(kg/m3)
Edit…|
constant
Viscosity(kg/m-s)
UDSDiffusivity(kg/m-s)
Ur-DefinedFunctions
MySource::libudfMyProfile::libudf
Myllnsteady::libudfMyFlux::libudf
^Cancel
Change/CreateI
Delete
Clo
Help
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在boundaryconditions的Fluid面板中,选择自定义源项
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在boundaryconditions的壁面边界条件面板中,选择自定义边界条件
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在solve-controls-solution中禁止Flow计算,只计算自定义标量
迭代过程中的残差曲线,可以看出正逐渐趋向稳定
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采用后处理等值线面板,观察自定义标量的等值线
匚ontours
2£1
Options-
rFilled
PNudtValues
PGlobalRange
FAuloRange
厂CliptoRange
厂DmwProifilesrDrawGrid
UrDdinedScalars...
UrGcalair0
LevelsSetup
SuriaccNamePattern
|-9,9
F』
Surtsices
=1^1
default4interlQ『叽III
Min
Max
SurfaiceTypes
laxisclip-surfexhaust-fan|fan
斗
Clo
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未完全稳定时的等值线
^FLIENT[0]FluentInc
a
吕JO*-恫
1*01
i5Ni-m
1
tlBcriJI
i&1h<ri
CTtf.-Ml
OjlicriSO
451e-W
-6S?dOD
CcilgiuafUaciScikr0Mj
最终稳定时的等值线,可以看出是一系列45度的斜直线,与解析解相同。但右上角顶点的
值为9.9,而解析解中应为x+y=10,所以尚存在1%的误差。
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