江湖传言：Fluent有4种二次开发模式？
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作者 | 胡坤 仿真秀科普作者
首发 | CFD之道
这里所提的二次开发，指的是在Fluent的基础上开发新的功能。Fluent是商用闭源软件，提供给用户的是经过编译了的可执行文件，故用户难以对软件的核心功能进行修改。不过Fluent还是提供了一些接口方便用户对其功能进行扩展。
一、UDF/UDS
这是最常见的功能扩展方式。Fluent允许用户利用C语言代码扩充其功能，这包括利用UDF扩充功能，以及利用UDS增添求解器。
UDF在Fluent仿真流程的每一个节点中几乎都可以应用到，如下图所示。
UDF比较常见的用途在于：
1、进行区域初始化。替代Patch实现更加复杂的局部初始化。
2、迭代调整。控制在每一次迭代结束后调整边界或区域的值。
3、源项添加。如为计算区域添加一些能量源、动量源与质量源等。
4、介质属性定义。利用UDF指定介质的一些非线性属性，如指定压力相关的粘度、温度相关的密度等。
各种模型参数定义。
如下面的UDF定义了一个随时间正弦分布的速度。
Fluent可以通过解释和编译的方式加载UDF源文件。
二、Scheme开发
可以利用Scheme语言为Fluent仿真流程定义GUI界面。
Scheme通常情况下与TUI及UDF配合一起使用，来完成仿真流程中一些参数指定工作。
如下所示代码：
(define (apply-cb . args)
(display "clicked OK button!\n")
)
(define (update-cb . args)
(display"dialog box opened!\n")
)
(definemy-dialog (cx-create-panel"my dialog box"apply-cbupdate-cb)) ;创建dialog
(define table (cx-create-tablemy-dialog"input parameter"));创建table
(define int1 (cx-create-integer-entrytable"num1"'row 0 'col0));创建int1输入框，其位于第1行第1列
(define int2 (cx-create-integer-entrytable"num2"'row 1 'col0));创建int2输入框，其位于第2行第1列
(define int3 (cx-create-integer-entrytable"num3"'row 0 'col1));创建int3输入框，其位于第1行第3列
(define int4 (cx-create-integer-entrytable"num4"'row 1'col1));创建int4输入框，其位于第2行第2列
(cx-show-panel my-dialog)可显示如下图所示GUI对话框
通过GUI收集用户输入的数据信息，再配合TUI及UDF即可实现仿真流程控制。
Fluent可以通过菜单File → Read → Scheme…读取并加载scheme源代码。
三、journal脚本
Fluent可以记录每一步操作的TUI并保存于文本文件中，该文件称之为脚本文件，扩展名为jou。
如下图所示，在Fluent启动界面中激活选项Use Journal File可选择启动过程中运行的jou文件。
也可以在Fluent启动之后，通过菜单File → Read → Journal… 读取脚本文件。
Fluent脚本文件可以通过菜单File → Write → Start Journal…录制脚本文件。
通过菜单 File → Write → Stop Journal 停止录制并保存jou文件
如下所示为录制完成的jou文件片段
/file/set-tui-version"19.2"
(cx-gui-docx-activate-item"MenuBar*ReadSubMenu*Case...")
(cx-gui-docx-set-file-dialog-entries"Select File"'( "EX3.cas") "Case Files (*.cas* *.msh* *.MSH* )")
(cx-gui-do cx-set-list-tree-selections "NavigationPane*List_Tree1" (list "Setup|Models|Viscous (SST k-omega)"))
(cx-gui-do cx-list-tree-right-click "NavigationPane*List_Tree1" )
(cx-gui-do cx-activate-item "MenuBar*ModelSubMenu*Realizable k-epsilon")
(cx-gui-do cx-set-list-tree-selections "NavigationPane*List_Tree1" (list "Setup|Models|Viscous (Realizable k-e, Standard Wall Fn)"))
(cx-gui-do cx-activate-item "MenuBar*WriteSubMenu*Stop Journal")Journal文件可与Scheme混合使用来实现参数化操作，通过构建Jou文件来实现仿真流程控制。
四、进程调用
此方法基本上是一种通用的二次开发方式。利用流行的计算机语言构建GUI界面收集用户输入参数生成特定jou文件，再将jou文件作为参数由Fluent进程调用。
调用模式为：
fluent3d-g -i journal
fluent3d-g -wait -i journal
fluent3d-hidden -i journal其中：
① fluent：为Fluent进程路径
② 3d/2d：指定Fluent运行的维度
③ -g ：指定该选项后fluent将会最小化窗口运行
④ -i：指定该参数后可接Jou文件
⑤ -wait：指定该选项后Fluent运行脚本会等待至其完全运行完成
⑥ -hidden：指定该选项后Fluent会隐藏运行直至其完成
有了上面的调用形式之后，就很容易对计算流程进行封装了。
最简单的如Python调用进程：
import os
os.system(‘fluent 3d -hidden -i journal ’)
so easy!
当然如果觉得用python做界面麻烦的话，也可以用C#来做GUI，然后通过下面的函数调用。
privatestringRunCmd(stringcommand)
{
Process p =newProcess();
p.StartInfo.FileName ="cmd.exe"; //确定程序名
p.StartInfo.Arguments ="/c " command;//确定程式命令行
p.StartInfo.UseShellExecute =false;//Shell的使用
p.StartInfo.RedirectStandardInput =true;//重定向输入
p.StartInfo.RedirectStandardOutput =true;//重定向输出
p.StartInfo.RedirectStandardError =true;//重定向输出错误
p.StartInfo.CreateNoWindow =true;//设置置不显示示窗口
p.Start();
returnp.StandardOutput.ReadToEnd();//输出出流取得命令行结果
}
调用方式：
RunCmd(“fluent3d -hidden -i journal”);
.png?imageView2/2/h/200)
