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kylafree

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[交流] 【求助】求UDF高手幫忙看看我的問題

如圖：
(1).初始時刻，矩形區(qū)域內(nèi)上半部分（區(qū)域1+2）為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的甲醛+95%的空氣的混合氣體。下半部分（區(qū)域3+4）為0%的甲醛+100%的水。

(2). 空氣中的甲醛會在氣液交界面處發(fā)生溶解，即區(qū)域2中的甲醛因溶解而進(jìn)入?yún)^(qū)域3中（設(shè)溶解過程瞬間即可完成），于是水區(qū)域的上部（區(qū)域3）有了甲醛，而水區(qū)域4還沒有甲醛，于是由于濃度差甲醛會從水區(qū)域的上部（區(qū)域3）往下部（區(qū)域4）擴(kuò)散。
同時空氣區(qū)域的下部（區(qū)域2）由于甲醛溶解到水中而濃度降低，也引起空氣區(qū)域中甲醛從上部（區(qū)域1）往下部（區(qū)域2）擴(kuò)散。

(3). 甲醛的溶解過程由平衡分配關(guān)系決定。假設(shè)甲醛在空氣和水中的平衡分配系數(shù)為0.1（即，上述溶解與擴(kuò)散過程經(jīng)過足夠長時間后總會穩(wěn)定，設(shè)穩(wěn)定后 [甲醛在空氣中的濃度a0)：(甲醛在水中的濃度b0)=0.1] 這是一個物理定律。穩(wěn)定后的濃度比是定值，與初始狀態(tài)無關(guān)。

(4). 選用VOF兩相流模型（主相設(shè)為甲醛（占5%）+空氣（占95%）的混合氣，第二相設(shè)為甲醛（占0%）和水（占100%）的混和物）
+species transport模型。

氣液交界面為邊界條件設(shè)為wall，其它邊界也為wall
兩相交互作用Phase interacion中設(shè)置一個mass transfer mechnism

（5）.編程想法：
找到氣液交界面，然后提取出交界面上方單元（區(qū)域2）甲醛的濃度，設(shè)其為a；
  再提取出交界面下方單元（區(qū)域3）甲醛的濃度，設(shè)為b；
再根據(jù)甲醛在氣相和液相中的平衡分配系數(shù)0.1
由    a+b=a0+b0 （分配前后質(zhì)量守恒）
   a0/b0=0.1    （分配穩(wěn)定后滿足平衡分配系數(shù)關(guān)系）
解上面方程組得a0=（0.1/(0.1+1) ）* (a+b) ，b0=（1/(0.1+1)） * (a+b)
并把a(bǔ)更新為a0，b更新為b0。
即a=（0.1/(0.1+1)） * (a+b)
b=（1/(0.1+1) ）* (a+b)
(6).溶解平衡分配關(guān)系完成后，根據(jù)上面物理原理第（2）條，由于擴(kuò)散原因會打破這個平衡。于是新的平衡分配又開始了。過通過循環(huán)完成。
If (b/a<0.1) 溶解平衡分配就會發(fā)生。

比如最開始甲醛在氣相的濃度為a=5%，甲醛在水中的濃度為b=0，
顯然b/a<0.1，所以按平衡分配關(guān)系把a(bǔ),b更新為
a=0.1/(0.1+1) * 5%
b=1/(0.1+1) *5%
這樣氣液兩相中便出現(xiàn)濃度差了，兩相中各自又會發(fā)生擴(kuò)散，擴(kuò)散又會打破平衡分配關(guān)系......
就是這個過程。
下面為根據(jù) HELP 中UDF寫的程序，但編譯有錯。也不知道能不能正確描述我的問題。望各個高手幫忙看看。萬分感謝。

DEFINE_MASS_TRANSFER(liq_gas_transfer, cell, mix_thread, from_index, from_species_index, to_index, to_species_index)
{
real a,b,c;
cell_t c0,c1;
Thread *tc0,*tc1;
Domain *domain=Get_Domain(1);
face_t f;
int ID=9; /* 交界處wall邊界的ID*/

Thread *zhong_thread=Lookup_Thread(domain,ID);  /* 獲取交界面處wall的指針*/
begin_f_loop(f,zhong_thread)    /* 循環(huán)于交界面中的所有face*/
{
c0=F_CO(f,zhong_thread); /*左邊的cell標(biāo)為c0*/
tc0=THREAD_T0(zhong_thread); /*左邊的cell的指針tc0*/
c1=F_C1(f,zhong_thread); /*右邊的cell標(biāo)為c1*/
tc1=THREAD_T1(zhong_thread); /*右邊的cell的指針tc1*/

a=C_YI(c0,tc0,from_species_index);  /*獲取co的質(zhì)量分?jǐn)?shù)*/
b=C_YI(c1,tc1,to_species_index);  /*獲取c1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)*/

if(a>(10.0/11.0)*(a+b))
c=(10.0/11.0)*(a+b)-a; /*按分配關(guān)系，如果a>分配后的a0，則記錄應(yīng)返回值c=a0-a*/

if(b<(1.0/11.0)*(a+b))
c=(1.0/11.0)*(a+b)-b; /*按分配關(guān)系，如果b<分配后的b0，則記錄應(yīng)返回值c=b0-b*/
}
return(c);    /*返回c*/
end_f_loop(f,zhong_thread)
}

[ Last edited by kylafree on 2011-1-5 at 16:37 ]

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1樓 2011-01-03 16:58:39

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zzt_1234

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★
xiegangmai(金幣+1):謝謝應(yīng)助 2011-01-15 08:43:14

引用回帖:

Originally posted by kylafree at 2011-01-04 16:49:27:

這個UDF，就是先找到氣液兩相的交界面，
然后提取出交界面上方單元甲醛的濃度，即甲醛在氣相中的濃度，設(shè)為a；
再提取出交界面下方單元甲醛的濃度，即甲醛在液相中的濃度，設(shè)為b；
再根據(jù)甲醛在氣相和液 ...

我想說的是分母不能為零吧。b=0是不是有問題。分母為零就會提示“float .....”

[ Last edited by zzt_1234 on 2011-1-4 at 17:03 ]

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7樓2011-01-04 16:59:36

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47425804

木蟲 (正式寫手)

★ ★ ★
kylafree(金幣+30): 2011-01-04 16:07:18
robert2020(金幣+3):辛苦了！ 2011-01-11 10:48:25

問題是有一些：
1. domain指針沒有賦值，要加上這么一句：dimain = Get_Domain(1);
2. DEFINE_MASS_TRANSFER宏是用于每個cell的，好像不是對face賦值的，更不能用begin_f_loop了。
3. 我對這個UDF的理解還不深，或許用begin_f_loop是沒有問題的，但是在循環(huán)里面用return (c);就有問題了，你的第一次循環(huán)就會返回值并結(jié)束函數(shù)。
4. begin_f_loop(f,interior_thread) 對應(yīng)的應(yīng)該是end_f_loop(f,interior_thread) 。
5. 你確認(rèn)一下單位的問題，返回值單位要求是kg/m3-s，我對你的公式不熟，不知道對不對。

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2樓2011-01-04 10:00:54

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47425804

木蟲 (正式寫手)

★ ★
xiegangmai(金幣+2):謝謝參與 2011-01-15 08:42:43

關(guān)于樓主的這個問題，我說說我想的編程思路吧：
用DEFINE_MASS_TRANSFER宏，在函數(shù)里，先判斷當(dāng)前的cell是不是靠近相界面的cell；如果不是，返回0；如果是，判斷是液相還是氣相；如果是氣相，那么要找到與之相對應(yīng)的液相cell，分別獲取二者中需要的參數(shù)，求取質(zhì)量傳遞速率，并返回值；如果是液相，同樣找到對應(yīng)的氣相cell，求取傳遞速率并返回值。

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3樓2011-01-04 10:06:00

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47425804

木蟲 (正式寫手)

★
xiegangmai(金幣+1):辛苦了 2011-01-14 16:44:50

關(guān)于判斷氣相還是液相及查找對應(yīng)的另一相cell，方法就很多了。
可以通過組分含量判斷，也可以通過cell坐標(biāo)判斷，樓主自己根據(jù)編程方便選擇就行。

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4樓2011-01-04 10:07:28

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