Fluent UDF【11】：单元数据访问宏

自己选的主题，哭着也要更新完。

单元数据要比节点数据复杂得多。与节点数据仅仅存储节点坐标不同，单元数据中不仅包含单元中心节点等，还包含有各种物理量数据。单元数据访问宏返回网格单元内的信息。大部分的单元宏在头文件metric.h 中定义，这类的宏均以C_作为前缀。

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C_CENTROID宏

宏C_CENTROID用于获取网格单元中心坐标。

• 宏调用形式：C_CENTROID(x,c,t)

• 宏参数：real x[ND_ND], cell_t c, Thread *t

• 数据返回：以参数x传址调用返回

该宏以参数作为返回值，因此需要事先通过real x[ND_ND]定义参数x。程序片段如：

{
    cell_t c;
    real x[ND_ND];
    real y;
    thread_loop_c(t,d)
    {
        begin_c_loop_all(c,t)
        {
            C_CENTROID(x,c,t);
            y = x[1];
            ...

         }
    }
}

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C_VOLUME

C_VOLUME宏用于获取网格单元体积。

• 宏调用形式：C_VOLUME(c,t)

• 宏参数：cell_t c, Thread *t

• 数据返回：返回real值

{
    real vol;
    vol = C_VOLUME(c,t);
}

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C_NNODES

C_NNODES宏用于获取单元体内节点数量。

• 调用形式：C_NNODE(c,t)

• 参数：cell_t c, Thread *t

• 数据返回：返回int类型的节点数量

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C_NFACES

C_NNODES宏用于获取单元体内网格面的数量。

• 调用形式：C_NFACES(c,t)

• 参数：cell_t c, Thread *t

• 数据返回：返回int类型的网格面数量

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获取物理量参数

可以通过宏访问网格单元内的物理量参数，如获取密度、压力、速度等。这些宏在头文件mem.h中定义。

宏	参数	返回值
C_R(c,t)	cell_t c, Thread *t	密度
C_P(c,t)	cell_t c, Thread *t	压力
C_U(c,t)	cell_t c, Thread *t	u速度
C_V(c,t)	cell_t c, Thread *t	v速度
C_W(c,t)	cell_t c, Thread *t	w速度
C_T(c,t)	cell_t c, Thread *t	温度
C_H(c,t)	cell_t c, Thread *t	焓
C_K(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍动能
C_NUT(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍流粘度
C_D(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍动能耗散率
C_O(c,t)	cell_t c, Thread *t	比耗散率
C_YI(c,t,i)	cell_t c, Thread *t,int i	组分质量分数
C_IGNITE(c,t)	cell_t c, Thread *t	点火质量分数
C_PREMIXC_T(c,t)	cell t c, Thread *t	预混燃烧温度
C_STORAGE_R(c,t,nv)	cell_t c, Thread *t, real nv	变量nv的值

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梯度计算宏

计算单元内部物理量的梯度的宏，通常以_G为后缀，如计算温度梯度C_T_G。

注意：梯度变量仅在相关变量被求解后才可用。

如：当定义了能量源项后，UDF中能够利用宏C_T_G访问单元温度，然而却不能使用C_U_G宏访问x方向速度梯度。主要 原因在于求解器为了考虑计算效率，在求解时从内存中去除了不被使用的数据。如果一定要保留这些梯度数据，可以使用TUI命令solve/set/expert，之后在系统提示Keep temporary solver memory from being freed?后输入yes。这样的话所有的梯度数据都会被保留，但是计算过程中会消耗更多的内存。

可以使用此方式调用梯度宏：

/*返回x方向温度梯度*/
real xtG = C_T_G(c,t)[0];

梯度访问宏包括：

宏	宏参数	返回值
C_P_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	压力梯度向量
C_U_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	u速度梯度向量
C_V_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	v速度梯度向量
C_W_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	w速度梯度向量
C_T_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	温度梯度向量
C_H_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	焓梯度向量
C_NUT_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍流粘度梯度向量
C_K_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍动能梯度向量
C_D_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	湍动能耗散率梯度向量
C_O_G(c,t)	cell_t c, Thread *t	比耗散率梯度向量
C_YI_G(c,t,i)	cell_t c, Thread *t,int i	组分质量分数梯度向量

注意：C_P_G只能用于压力基求解器。C_YI_G只能用于密度基求解器，若要在压力基中使用此宏C_YI_G，则需要设置’species/save-gradients?为#t