利用PID控制Fluent中壓力進(jìn)口獲得指定的靜壓

1、教你搞定只給進(jìn)口靜壓的煩人甲方總所周知，F(xiàn)luent的壓力進(jìn)口指定的是總壓，而不能單獨(dú)指定靜壓。但是有 時(shí)候我們做模擬的時(shí)候會(huì)遇到一些外行，給的邊界條件有點(diǎn)麻煩。比如他只給你 進(jìn)出口的靜壓，不給你流量。如果給了進(jìn)口的靜壓和流量的話，對(duì)于不可壓縮流 可以用伯努利方程來(lái)算出總壓，對(duì)于可壓縮流可以用可壓縮的伯努利方程或者等 熵原理來(lái)算總壓。但問(wèn)題是對(duì)面就瘋狂想讓你在已知進(jìn)出口靜壓的情況下求流量， 這意味著從一開(kāi)始進(jìn)口總壓就是未知數(shù)。應(yīng)對(duì)只給進(jìn)出口靜壓的方法一般有兩種：第一種，去你媽的動(dòng)壓，靜壓就是 總壓，的忽略動(dòng)壓的做法，該做法在動(dòng)壓遠(yuǎn)小于靜壓時(shí)有用；第二種，利用二分 法，重復(fù)計(jì)算多次，慢慢調(diào)整總壓

2、使得靜壓接近需要的值，該做法嚴(yán)謹(jǐn)，精確但 是浪費(fèi)時(shí)間。但是現(xiàn)在！有了 UDF的加持，就可以在計(jì)算中慢慢調(diào)整總壓，使得靜壓達(dá) 到預(yù)定的值了！ 一次解決所有問(wèn)題，既有第一種做法的簡(jiǎn)便，也有第二種做法的 精準(zhǔn)！事不宜遲快來(lái)看看程序把！該程序適用于ANSYS19.1及其兼容版本。本UDF可以用于根據(jù)某面的靜壓來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)整壓力入口的總壓，使該面的靜壓達(dá)到預(yù)想的值#include udf.h”/User Input#define ZoneID 6 /定義為進(jìn)口的ID#define Target_Static_Pressure 19710 /定義你希望達(dá)到的入口靜壓#define Initial_Total_

3、Pressure 19710 /定義總壓的初始值/End of User Input/全局變量區(qū)real staPA = 0.0;/初始化為0real totPA = Initial_Total_Pressure ;/初始化為總壓初始值全局變量區(qū)結(jié)束DEFINE_ADJUST( n_avg_Pa, domai )/求解進(jìn)口邊界條件的靜壓real NV_VEC( ); /定義一個(gè)數(shù)組，二維的時(shí)候?yàn)锳2,三維的時(shí)候?yàn)锳3real sumPA = 0.0, sumA = 0.0;/聲明實(shí)數(shù)類型變量 #if !RP_HOST/計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)執(zhí)行代碼face_t f;/在計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)聲明指針Thread *f

4、thread;/在計(jì)算節(jié)點(diǎn)內(nèi)聲明指針fthread = Lookup_Thread( domain, ZoneID);/ZoneID 應(yīng)該修改為對(duì)應(yīng)的入口的ID begin_f_loop(f, fthread) if (PRINCIPAL_FACE_P(f, fthread)F_AREA(A, f, fthread); /*返回?cái)?shù)組A的面積向量*/sumA += NV_MAG(A); /*求模運(yùn)算。NV_MAG(A)相當(dāng)于計(jì)算sqrt(A0*A0 + A1*A1)表示矢量大小*/sumPA += NV_MAG(A)*F_P(f, fthread); /*求得該平面所有壓力(牛頓)之和*/end

5、_f_loop(f, fthread)#endifsumPA = PRF_GRSUM1(sumPA); /reduce壓力數(shù)據(jù)到一個(gè)數(shù)據(jù)，即計(jì)算節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)求和 sumA = PRF_GRSUM1(sumA); /reduce面積數(shù)據(jù)到一個(gè)數(shù)據(jù)，即計(jì)算節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)求和 node_to_host_real_2(sumPA, sumA); /將兩個(gè)數(shù)據(jù)由節(jié)點(diǎn)傳送到 host#if RP_HOST/host節(jié)點(diǎn)執(zhí)行代碼staPA = sumPA / sumA;/求進(jìn)口壁面的平均壓力Message( Now the static pressure at the in boundary is %e Pa.

6、n Now the total pressure at the in boundary is %e Pa.n”,staPA,totPA);/實(shí)時(shí)輸出進(jìn)口邊界的總壓和靜壓 #endifhost_to_node_real_1(staPA);DEFINE_PROFILE(Total_Pressure, thread, i)/實(shí)現(xiàn)入口總壓在計(jì)算過(guò)程中逐漸調(diào)節(jié)，采用比例調(diào) 節(jié)，比例系數(shù)0.5 face_t f;/面線指針if (N_ITER10 & N_ITER % 50 = 0) /迭代次數(shù)大于10時(shí)且每隔50次迭代更新一次總壓， 因?yàn)榍皫状蔚鲌?chǎng)比較混亂，對(duì)于復(fù)雜的模型可將10適當(dāng)增大if (ab

7、s(staPA - Target_Static_Pressure) 10)/當(dāng)靜壓的值超出設(shè)定值的一定范圍 后，更新入口總壓的值totPA = totPA - (0.5*(staPA - Target_Static_Pressure);/計(jì)算新的入口總壓 值begin_f_loop（f, threa（）/將計(jì)算出的入口總壓值賦值在入口邊界上 F_PROFILE(f, thread, i) = totPA;end_f_loop(f, thread)else if(N_ITER 10)/將入口總壓初值賦值在入口邊界上begin_f_loop(f, thread)F_PROFILE(f, thread, i) = totPA;end_f_loop(f, thread)該程序可以用于瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)計(jì)算，利用ADJUST宏計(jì)算面上靜壓，這意味著