2.Fluent Data Structures and Macros .pdf

在ANSYS Fluent中，数据结构是用户定义函数(UDF)编程的核心部分，它涉及到模拟过程中数据的组织和处理方式。UDF允许用户扩展Fluent的功能，以满足特定的求解需求，例如自定义物理模型或者算法。本教程主要讲解Fluent中的数据结构和宏，这对于深入理解和开发高级UDF至关重要。 Fluent数据结构主要包括以下几类： 1. **Domain（域）**：域是整个问题的数据结构的连接性和层次信息集合。它包含了所有流体区域（流体线程）、固体区域（固体线程）、边界区域（边界线程）以及细胞和面。每个相（phase）都有自己的域结构，对于多相模拟，FLUENT引入了多域架构的概念，而单相模拟则仅使用单一的域。 2. **Cells（细胞）**：细胞是计算的基本单元，它们由面界定。细胞的边界可以是内部面或边界面，这些面定义了流动区域的形状和边界条件。 3. **Faces（面）**：面是构成细胞边界的元素，可以是内部面或边界面。它们在网格级别上定义了区域，并且是流体流动和热传递等物理现象发生的地方。 4. **Threads（线程）**：线程是一组细胞或面的集合，用于定义流体、固体或边界区域。线程可以视为一个子集，每个独立的流体、固体和边界区域都作为区被识别，其数据类型保持为线程。线程和区的概念常常互换使用，但它们的ID和数据类型是有区别的。 5. **Zones（区）**：区是特定网格级别的标识，它们可以是流体、固体或边界的一部分。线程类型可以用来区分不同类型的区，例如流体区、固体区或边界区。 在进行UDF编程时，理解这些数据结构是至关重要的，因为它们决定了如何访问和操作数据。例如，通过线程ID和数据类型，用户可以定位并修改特定的流体、固体或边界区域的属性。此外，多相模拟中的几何信息和通用属性是跨子域共享的，这需要用户在编写多相UDF宏时特别注意。 **Macros（宏）**是UDF编程中的另一个关键概念。宏是一组预定义的函数，可以简化和加速代码编写，使用户能够更高效地与Fluent的内核交互。例如，Fluent提供了许多内建宏来创建、读取和修改域、细胞、面和线程的数据。通过熟练运用这些宏，用户可以构建复杂的UDF程序，实现对流体流动、传热或其他物理过程的定制建模。 Fluent数据结构和宏是UDF编程的基础，它们帮助用户在ANSYS Fluent环境中实现高度定制的数值模拟。掌握这些概念和工具，将使用户能够在解决复杂工程问题时发挥更大的灵活性和创造性。