Fluent熱源定義
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-04-12
Fluent熱源定義的視頻教程
Fluent熱源定義的實例教程
子程序UMDFLUX
· 可用于描述是位置、時間、溫度等函數的多個移動或靜止熱通量；
· 可以使用和更新單元解相關的變量；
· 每個單元可以調用一次，來描述單元內容開始點和結束點之間的移動熱源；
· 施加熱通量為點移動熱源，單位是能量單位（JT-1）;
· 在用戶子程序外，不需要體積積分；
1. 與子程序DFLUX的區別
子程序DFLUX
· 可以用來在熱傳導或質量擴散分析中，定義一個非均勻分布的熱通量，可以是位置，時間，溫度，單元號，積分點號等的函數；
· 對于分析中定義了基于單元或基于表面（僅僅熱傳導）的非均勻分布熱通量，每個熱通量積分點調用；
· 忽略任何可能出現的與非均勻分布通量定義相關的幅值參考;
· 將節點作為一階傳熱單元、一階溫度-位移耦合單元、一階熱-電-結構耦合單元和質量擴散單元的通量積分點。
SUBROUTINE DFLUX(FLUX,SOL,KSTEP,KINC,TIME,NOEL,NPT,COORDS,JLTYP,TEMP,PRESS,SNAME)
C
INCLUDE 'ABA_PARAM.INC'
C
DIMENSION FLUX(2), TIME(2), COORDS(3)
CHARACTER*80 SNAME
user coding to define FLUX(1) and FLUX(2)
RETURN
END
2.
展開 FLUENT的邊界類型大致可分為以下幾種類型：
（1）連通型邊界：連通多個區域，如Interface
（2）阻塞型邊界：流體不允許穿越此類邊界，如壁面wall
（3）出入口邊界：如進出口邊界
在實際計算過程中可能會存在這樣一種情況：在某些時候，邊界為出入邊界，而在一些時間段，該邊界類型變為wall。比較典型的情況如往復泵。FLUENT中動網格模塊提供了EVENT功能，可以很容易實現計算過程中邊界類型轉換。
要想使用Event功能，必須采用瞬態計算。該功能位于Dynamic Mesh面板中，激活Dynamic Mesh選項后即可激活。如圖1所示。
圖 1
點選【Events】按鈕進入Event面板，如圖2所示。
設置面板中的Number of Events：設置Event的數量
On：表示是否激活該Event
Name：給該Event命名
At Times：設置在何時激活該Event
圖 2 Event管理面板
點擊【Event】進入Event定義對話框。如圖3所示。
圖 3 Event定義面板
其中Type對應Event的類型。一共包含以下類型，如圖4所示：
1、Change ZoneType：改變區域類型
圖 5
主要用于區域改變，也可以用于邊界類型改變。不過只能將其他類型邊界改為Wall或Interface邊界。New Zone Type中包括的類型有：wall、Interface、interior、Fluid、Solid
2、Copy Zone BC：復制邊界條件
利用此功能可以實現在某一時刻變更邊界條件。
利用這一功能也可以實現邊界改變，不過使用此方法之前，需要定義好所需要的邊界數值。
展開 利用FLUENT計算計算經常會出現這樣的情況：有時候要研究幾何模型對流場的影響，常常需要固定邊界條件，變化的是幾何模型與網格。這事就存在msh文件的導入、邊界設定的問題。若需要計算的模型很多，一個個文件的設置則顯得相當的麻煩與耗時。
事實上，FLUENT提供了很多方式為我們解決這一問題。最主要有兩種方式：
方式一：利用TUI命令寫出邊界條件
首先創建原始網格，注意命名規范。
導入fluent進行各項邊界條件設置后，利用下面的TUI命令。
File/write-settings
該命令執行之后會出現如圖1所示的命令，輸入保存的文件名，這里輸入的是bc，這樣會將邊界數據保存到bc文件中，存儲在工作目錄下。
圖1
邊界文件的讀入：導入網格文件后，可以利用TUI命令讀入邊界數據。TUI命令為：
File/read-settings
圖 2
如圖2所示。這樣既可將文件讀入。
注意：采用此方式進行邊界條件的替換的時候，需要保證邊界名稱一致。即所設置的邊界名稱一致。不一致的名稱會被忽略。
方式二：利用GUI方式
導入初始網格進行所有設置完畢后，保存case與data文件。
【File】>【Read】>【mesh】彈出圖3所示的面板。
圖 3
注意圖中的選擇，千萬別用默認的第一個，否則如果你沒有保存的話就悲催了。
選擇Replace mesh之后，點擊Continue即可導入新msh文件，這樣邊界數據會自動寫入到新模型文件上。
此種方法與第一種方法注意事項相同。
展開 前面我們所講述的Fluent的相關知識只是很少很少的一部分，但是今天我們還是開始一部分新的知識。之所以這樣做，是因為今天所講述的知識在大家以后的學習中用途很廣泛，同時這部分知識需要大家提前學習一些基礎知識。
圖1.UDF用戶手冊
UDF介紹： 所謂UDF-用戶自定義函數（User-defined functions），學習過編程語言的同學對此應該并不陌生，無論是C語言、JAVA還是Python，自定義函數被廣泛的應用著，它能夠使語言邏輯和代碼的簡潔性大幅度提高。Fluent的UDF有著同樣的功能，但是又不完全相同。
在Fluent中，UDF使用C語言來編寫，因此需要大家有一定的C語言基礎，但是不必過于深入，大家只需要了解基本的格式和語法結構即可，同時需要對指針有一點了解。建議有其他語言基礎的同學花一周的時間學習一下C語言---一周的時間已經足夠了。
UDF特殊性： 接下來我們說一下Fluent UDF的特殊性，實際上即便C語言功底很厲害的高手并不一定能夠寫好UDF，為什么呢？因為Fluent UDF和C語言的自定義函數完全就是兩碼事。它是Fluent封裝好的可以傳遞給求解器的函數，主要由各種宏組成，每個宏有各自的作用。說的通俗易懂一點，其實UDF就是Fluent已經給用戶起好了自定義函數的名字了，用戶達到什么樣的目的，使用相對應的宏就行。類似于我乘坐地鐵去電影院，為了達到去電影院的目的，我使用了名叫地鐵的工具，這里的名字“地鐵”就相當于Fluent中的宏；如果放到C語言中，你可以給“地鐵”起任意名字如“自行車”，這樣會帶來混亂，導致Fluent求解器識別不了你的目的。
展開 在fluent中會出現這么幾個壓力：
Static pressure（靜壓） Dynamic pressure（動壓） Total pressure（總壓）
這幾個壓力是空氣動力學的概念,它們之間的關系為:
Total pressure（總壓）= Static pressure（靜壓z） + Dynamic pressure（動壓）
滯止壓力等于總壓(因為滯止壓力就是速度為0時的壓力,此時動壓為0.)
Static pressure（靜壓）就是你測量的，比如你現在測量空氣壓力是一個大氣壓
而在fluent中，又定義了兩個壓力：
Absolute pressure（絕對壓力） Relative pressure（參考壓力）
還有兩個壓力：
operating pressure（操作壓力） gauge pressure（表壓）
Absolute pressure（絕對壓力）= operating pressure（操作壓力） + gauge pressure（表壓）
上面幾個壓力實際上有些是一一對應的，只是表述上的差別，比如：
Static pressure（靜壓） gauge pressure（表壓）
例子:
定義操作壓力
對于可壓縮流動:
把操作壓力設為0 ,把表壓看作絕對壓力
展開 
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1. 材料屬性的設置
有兩種方式可以自定義材料的屬性參數，第一種材料下拉框選擇，第二種UDF自定義函數。
我們這次主要介紹第二種方式，通過UDF的方式自定義材料屬性。之前有兩篇文章介紹過UDF的基礎和UDF DEFINE _PROFILE宏
自定義材料屬性的define宏主要是DEFINE_PROPERTY，除此之外如果需要定義擴散系數，還需要使用DEFINE_DIFFUSIVITY
<p class="ql-align-center"><strong>1. 簡介</strong></p><p class="ql-align-center"><br></p><p> 今天我們接著說Fluent UDF功能，我們經常使用的UDF宏主要有以下幾種：</p><p>DEFINE_PROFILE：
前面我們所講述的Fluent的相關知識只是很少很少的一部分，但是今天我們還是開始一部分新的知識。之所以這樣做，是因為今天所講述的知識在大家以后的學習中用途很廣泛，同時這部分知識需要大家提前學習一些基礎知識。
圖1.UDF用戶手冊
UDF介紹： 所謂UDF-用戶自定義函數（User-defined functions），學習過編程語言的同學對此應該并不陌生，無論是C語言、JAVA
子程序UMDFLUX
· 可用于描述是位置、時間、溫度等函數的多個移動或靜止熱通量；
· 可以使用和更新單元解相關的變量；
· 每個單元可以調用一次，來描述單元內容開始點和結束點之間的移動熱源；
· 施加熱通量為點移動熱源，單位是能量單位（JT-1）;
· 在用戶子程序外，不需要體積積分；
1.
基于自定義函數的薄膜振動動網格實現方法
動網格實現效果
動網格區域設置
UDF截圖
這個UDF函數稍微改改，還能實現血管脈動模擬
文件列表
基于網格重生成和自定義動網格函數的調壓三通閥原理仿真
如圖所示，三通閥有兩個入口(速度和壓力)和一個出口(出口)，內部區域存在一個蝶閥閥體和一片調壓鼓膜。為了仿真三通閥的運行情況，采用UDF定義調壓鼓膜節點的運動函數，結合remesh功能實現閥體運動過程中網格的重生成過程。最終網格的變形如下圖所示。
如果減小時間不長，重生成算法更新頻率的提高能夠獲得更好的網格質量，更精確的仿真計算結果
自定義網格變形算法實現齒輪油泵動態運行仿真
為了對齒輪油泵進行CFD仿真，需要對流體區域進行分解，使夾在齒輪之間的運動變形體積（齒輪間隙）與接口區域（兩端出入口)分離。因為結構化六邊形網格需要滿足一些特殊要求的，手動劃分可能很繁瑣，因而編寫了一個Gambit插件工具來自動生成所需的結構化六邊形網格。內齒輪繞z軸旋轉，旋轉原點在z坐標上，因而結構化六邊形網格可以很方便地使用UDF定義動網格的運動算法
利用FLUENT計算計算經常會出現這樣的情況：有時候要研究幾何模型對流場的影響，常常需要固定邊界條件，變化的是幾何模型與網格。這事就存在msh文件的導入、邊界設定的問題。若需要計算的模型很多，一個個文件的設置則顯得相當的麻煩與耗時。
事實上，FLUENT提供了很多方式為我們解決這一問題。最主要有兩種方式：
方式一：利用TUI命令寫出邊界條件
首先創建原始網格，注意命名規范。
導入fluent
FLUENT的邊界類型大致可分為以下幾種類型：
（1）連通型邊界：連通多個區域，如Interface
（2）阻塞型邊界：流體不允許穿越此類邊界，如壁面wall
（3）出入口邊界：如進出口邊界
在實際計算過程中可能會存在這樣一種情況：在某些時候，邊界為出入邊界，而在一些時間段，該邊界類型變為wall。比較典型的情況如往復泵。FLUENT中動網格模塊提供了EVENT功能，可以很容易實現計算過程中邊界類型轉換
在fluent中會出現這么幾個壓力：
Static pressure（靜壓） Dynamic pressure（動壓） Total pressure（總壓）
這幾個壓力是空氣動力學的概念,它們之間的關系為:
Total pressure（總壓）= Static pressure（靜壓z） + Dynamic pressure（動壓）
滯止壓力等于總壓(因為滯止壓力就是速度為0時的壓力,
