与Fluent无缝集成！EasyUDF轻松搞定UDF二次开发各类宏

导读：上一篇文章Fluent UDF宏深度揭秘之反应釜搅拌案例讲解，它是笔者基于EasyUDF软件进行的Fluent UDF二次开发应用之一。本文正式向读者朋友介绍笔者自研软件EasyUDF应用，目前已经录制详细的视频教程发布在仿真秀官网，为学员提供答疑解惑和软件试用，欢迎订阅。

一、写在文前

在 CFD（计算流体动力学）仿真领域，Fluent UDF（用户自定义函数）是实现个性化仿真需求的强大工具。它能让用户根据具体工程问题自定义物理模型、边界条件、材料属性等，极大地拓展了 Fluent 的应用范围。然而，对于许多初学者甚至有一定经验的工程师来说，Fluent UDF 的学习和编写往往充满挑战，涉及 C 语言编程、Fluent 内部数据结构等多个复杂知识点。而 EasyUDF 软件的出现，为 Fluent UDF 的学习与应用带来了极大的便利。

众所周知，Fluent软件在研究生群体中非常流行。然而Fluent软件为了满足商业化，在追求普适性的同时，必然不能全面兼顾各个领域的准确性。因此预留了二次开发接口，以供用户修正、完善相关模型算法。

Fluent二次开发，又叫Fluent UDF（用户自定义函数），这是Fluent用户升级高级阶段的必经之路，很多学员“头大”。笔者调研200多名UDF初学者，基本有十大苦恼：  

1、为啥，很多宏都没见过，手册上也没有？  

2、为啥，跟学的C有点不太一样？  

3、为啥，初始化时“收到致命信号”？  

4、为啥，运行后莫名其妙的发散？  

5、为啥，计算结果跟我想的不一样？  

6、配置环境变量好复杂，咋整？  

7、忘记某个宏怎么拼写、形参有哪些，咋整？  

8、编译失败，不知道哪里的代码有问题，咋整？  

9、只会串行，不会并行，咋整？  

10、理不清函数的执行顺序，咋整？

二、EasyUDF助力Fluent UDF学习  

EasyUDF 软件是一款专门为 Fluent UDF 学习和开发设计的辅助工具，它具有诸多优势，能有效降低学习门槛。

它由青岛数智魔方科技有限公司开发，具备代码智能提示、编译出错定位、逻辑调试校准功能，揭秘UDF各类宏的神秘面纱。进而以点带面，培养工程编程兴趣。它是Fluent UDF学习与使用的“神器”。

首先，友好的可视化界面是 EasyUDF 的一大亮点。传统的 Fluent UDF 编写需要在文本编辑器中手动输入代码，对于不熟悉 C 语言和 Fluent UDF 语法规则的人来说，很容易出现语法错误，且排查错误也较为困难。而 EasyUDF 提供了图形化的操作界面，将常用的 UDF 功能模块进行了封装，用户可以通过拖拽、点击等简单操作来搭建 UDF 的逻辑结构，大大减少了手动编写代码的工作量，降低了语法错误的发生率。

其次，丰富的模板库为学习提供了有力支撑。EasyUDF 内置了大量常见的 Fluent UDF 模板，如边界条件设置、源项添加、物性参数定义等。这些模板不仅包含完整的代码实现，还附带了详细的注释和说明，解释了代码的功能、各参数的含义以及适用场景。初学者可以通过研究这些模板，快速了解不同类型 UDF 的编写思路和方法，举一反三，逐步掌握 UDF 的编写技巧。

再者，实时语法检查和错误提示功能能帮助学习者及时发现并纠正问题。在使用 EasyUDF 编写 UDF 的过程中，软件会实时对代码进行语法检查，一旦发现错误，会立即给出明确的错误提示，包括错误位置和错误原因。这让学习者能够及时了解自己的问题所在，针对性地进行修改，避免了在传统编写方式下，需要等到编译时才发现错误，且难以定位的问题。

另外，与Fluent 的无缝集成也是 EasyUDF 的重要优势。用户在 EasyUDF 中编写和调试好的 UDF，可以直接导出并加载到 Fluent 中使用，无需进行复杂的配置和转换。这不仅简化了 UDF 的应用流程，也保证了 UDF 在 Fluent 中的兼容性和稳定性，让学习者能够更专注于 UDF 的功能实现和仿真结果分析。

三、如何安装EasyUDF软件

首先安装Fluent与Visual Studio软件。  

2）安装运行“EasyUDF”安装包。注意：由于该安装包会搜索已安装的Fluent以及Visual Studio版本并做相应设置，请先确保第1步完成。  

3）运行“EasyUDF”。  

图1 EasyUDF界面  

4）选择2D或3D模型。  

5）选择是否以双精度运算。  

6）选择以串行（2020R2及以下版本）运算或并行运算。  

7）选择欲启动的 Fluent 和 VC 版本。  

8）点击“启动Fluent”。  

图2 附加EasyUDF的Fluent界面  

9）读入mesh或case 然后点击“Start Visual Studio”菜单开始 UDF 编程。  

图3 EasyUDF菜单

9）选择相应宏模板，点击OK。 

图4 EasyUDF宏模板  

10）基于示例代码，编写自己的UDF。  

①并行时，解决方案中有2个项目文件，仅需修改任意一个项目中的udf_source.cpp即可。  

②建议安装“Visual assistant”插件。该插件具有很多扩展功能（例如代码自动补全，括号匹配，用户自定义关键词颜色等等）。

图5 Visual Studio 程序示例  

图6 UDF代码编写  

11）点击“生成解决方案“，如果没有发现语法错误，则会报告编译成功，如下图所示。只有编译通过后，你才能进行后续的加载与调试，此时mesh/case目录中会生成libudf与source两个文件夹，其中“libudf”文件夹包含了您要发布的UDF库，而“source”文件夹保存了您的UDF源代码文件“udf_source.cpp”。  

图7 UDF代码编译  

12）点击“Load libudf“，编译好的库载入 Fluent。此时Fluent 控制台界面应该有显示 libudf 库成功加载的响应。  

图8 UDF库加载  

13）将UDF中的宏附加到对应的位置。  

图9 UDF宏附加  

14）点击“libudf附加进程”，并选择单个或多个进程进行调试。  

图10 Fluent进程选择  

15）点击代码左侧空白处，设置断点。  

图11 设置断点  

16）逐步或逐过程调试代码，监测变量值。  

图12 调试UDF

四、EasyUDF 软件在UD应用中的案例

案例一：自定义边界条件

在某管道流动仿真中，需要模拟管道入口处的非均匀速度分布，而 Fluent 自带的边界条件无法满足这一需求。此时，利用 EasyUDF 软件可以轻松实现自定义边界条件的编写。

打开 EasyUDF 软件，在模板库中找到 “入口边界条件” 相关模板，根据实际的速度分布函数，通过图形化界面修改模板中的参数和计算公式。软件会实时进行语法检查，确保代码的正确性。编写完成后，将 UDF 导出并加载到 Fluent 中，在边界条件设置中选择自定义的 UDF，即可实现入口处非均匀速度分布的模拟。通过仿真结果可以看出，速度分布符合预期，验证了 UDF 的正确性和有效性。

案例二：添加源项

在化学反应流仿真中，需要考虑某种物质的生成速率，该生成速率与反应体系的温度、浓度等参数有关，需要通过 UDF 来定义源项。

使用 EasyUDF 软件，选择 “源项添加” 模板，根据化学反应动力学方程，在软件中设置源项的计算表达式，其中涉及到 Fluent 中的变量，如温度、浓度等，EasyUDF 会自动识别并关联这些变量。编写过程中，软件提供了变量查询和自动补全功能，方便用户快速准确地输入变量名称。完成编写后，将 UDF 加载到 Fluent 中，在相应的计算域中设置源项为自定义的 UDF。仿真结果显示，物质的生成和分布符合化学反应规律，证明了 UDF 在源项添加方面的成功应用。

六、基于EasyUDF视频教程

通过 EasyUDF 软件学习和应用 Fluent UDF，能够显著提高学习效率和应用效果。对于初学者，建议从 EasyUDF 的模板库入手，先研究和修改现有的模板，熟悉 UDF 的基本结构和编写逻辑，再逐步尝试根据实际需求编写简单的 UDF。在学习过程中，要注重理解 Fluent 的内部数据结构和变量含义，这对于编写复杂的 UDF 至关重要。

同时，要多进行实际案例的练习，将学到的知识应用到具体的仿真问题中，通过不断调试和优化 UDF，积累经验。此外，还可以利用 EasyUDF 软件的社区和帮助文档，与其他学习者交流经验，解决遇到的问题。

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基于EasyUDF自研软件-讲透Fluent二次开发UDF宏揭秘（上）

基于EasyUDF自研软件-讲透Fluent二次开发UDF宏揭秘（下）

总之，EasyUDF 软件为 Fluent UDF 的学习与应用提供了强有力的支持，它降低了学习门槛，简化了编写和应用流程，让更多的工程师和研究者能够充分发挥 Fluent UDF 的强大功能，解决实际工程中的复杂仿真问题。相信随着 EasyUDF 软件的不断完善和推广，将会有更多人受益于它，推动 CFD 仿真技术在各个领域的更广泛应用。

来源：仿真秀App