Fluent 2019版本中加入了表達式功能，本文簡單介紹Fluent中的表達式功能。

注：用過CFX就知道這表達式用起來有多么的方便了。Fluent中的表達式與CFX類似。

Fluent表達式語言是一種基于Python的解釋式語言，利用表達式可以：

• 指定與時間、迭代次數、位置和求解變量相關的復雜邊界條件和源項。

• 根據時間或迭代指定各種模型和求解器設置。

1 表達式語法

表達式是由值、變量、操作符以及函數調用所組成的字符串，在調用特定的變量值時，表達式會返回其計算得到的值。

例如表達式：Vmax*(5.0*exp(-t-0.3 [s]/2.8 [s]))

1.1 表達式數據類型

表達式的計算結果可以是實數、布爾值、實數場或布爾場。如表達式2*StaticPressure在計算某一區域時會返回一個實數場，而表達式average(2*StaticPressure, ["inlet"])會返回一個實數值。

1.2 表達式的值

表達式的值可以是實數(例如1.0 e-3)、整數(例如-10,5,37)、布爾值(true或false)或數量。數量是帶有單位的實數。

數量的語法為<數字>[<單位>]，如2324.0 [Pa kg^-3 s]。數量單位基于CFX。

1.3 表達式操作符及函數

表達式包含眾多的操作符及函數，如下表所示。

注：向量可以使用諸如.x，.y形式引用其分量，向量的?？梢允褂?code>.mag后綴來引用

2 表達式數據源

表達式的數據主要有四個來源：場變量、求解變量、科學常量、別名。

Fluent的場變量非常多，可參閱用戶文檔5.5節。

2.1 求解變量

求解變量主要包括：

2.2 科學常數

可以應用常規的科學常數，如表所示。

2.3 別名

利用別名變量引用一些常用的參數。

3 創建并使用表達式

有兩種方法可以在ANSYS Fluent中創建表達式：

• 方法1：直接在應用表達式的位置中創建表達式。

• 方法2：創建一個可在多個位置重用的命名表達式。

3.1 直接應用表達式

在一些參數指定的對話框中可以直接使用表達式進行參數指定。

如在邊界條件對話框中使用表達式定義邊界條件，可以采用以下方式：

• 打開邊界設置對話框

• 如下圖所示，點擊參數右側的下拉按鈕，選擇expression

• 在文本框中輸入表達式

也可以點擊右側按鈕打開表達式編輯對話框，在其中編輯表達式，如下圖所示。

表達式也可以直接用在TUI中，如下圖所示。

3.2 定義命名的表達式

直接應用的方式雖然簡單方便，但是同一個表達式不便于多次調用。在Fluent中可以定義有名字的表達式，這樣可以在不同的場合中調用。

可采用以下方式定義表達式：

• 右鍵選擇模型樹節點Setup > Expressions，點擊彈出菜單項New…打開表達式定義對話框

如圖所示定義對話框。若要使用表達式，可如下圖所示調用。

注：

• 正在使用的表達式無法被刪除

• 用戶可以通過TUI命令define/named-expressions創建或修改表達式

• 表達式必須保證量綱 一致

4 保存和導入表達式

命名的表達式可以被保存，也可導入已經保存好的表達式文件。如下圖所示，右鍵選擇模型樹節點Named Expressions，彈出菜單項中可以選擇Export to File保存表達式，也可以選擇Import From File…導入已有的表達式。

來源：CFD之道 作者：流沙CAE