很多朋友在开发Fluent模型中需要用UDF获取组分传输模型中的某气体组分的摩尔分数（或体积分数）或者分压力，但是UDF自带的只有获取质量分数的宏C_YI(c,t)，需要自己写额外的代码去转换，有一定难度。已经不止一次看到论坛或者我们UDF编译调试插件群里的朋友问起这个问题，这里做个标准教程记录下来，省得每次都回答，希望对大家有用。总体来说，有两种方法，一种是利用内置的函数来转换，另外一种就是自己写代码转换，这里逐一介绍。

  • 利用内置函数转换

内置转换方法参考了Fluent官方解决方案，稍微作了一些修改，并加了一些注释。

#defineCO2_INDEX2//假设你想获取CO2的摩尔分数，且CO2的序号为2
realCO2_moler_fraction,Pressure_CO2;
Domain*domain=Get_Domain(1);//获取计算域指针
Material*mix_mat=mixture_material(domain);//获取气体混合物材料属性
Material*spe_mat=NULL;//定义组分材料属性
realall_mass_fracts[MAX_SPE_EQNS];//需要用户自己填充的各气体组分质量分数的数组
realall_mole_fracts[MAX_SPE_EQNS];//内置函数转换得到各气体组分摩尔分数的数组，待填充
inti=-1;//循环的组分序号
mixture_species_loop(mix_mat,spe_mat,i)//对混合物内所有组分循环
{
    all_mass_fracts[i]=C_YI(c,t,i);//将各个组分的质量分数填充进数组
}
Mole_Fraction(mix_mat,all_mass_fracts,all_mole_fracts)//调用自带函数由质量分数转为摩尔分数，
//填充到all_mole_fracts数组
CO2_moler_fraction=all_mole_fracts[CO2_INDEX];//根据CO2序号获取摩尔分数
Pressure_CO2=C_P(c,t)*co2_mole_fract;//获取CO2分压力

有的朋友可能会问，那组分的序号该怎么确定呢？这需要打开组分面板，然后查看各个组分的排列，排第一个的序号是0，后面依次加1，CO2数下来就是2。当然高级一些，也可以用UDF程序自动实现，但这属于另外的话题，这里不啰嗦了。做学术研究，大家手动数一下，编译之前在源代码改一下也不麻烦。

  • 自己写代码转换

第一种方法虽然方便，但会分配两个元素个数为MAX_SPE_EQNS（fluent中大小为50）的数组，而实际组分数量一般也就十个以下，多少会浪费一些内存空间，对于我这种有强迫症的人还是觉得不爽，于是就自己动手写代码转换。

#defineCO2_INDEX2//假设你想获取CO2的摩尔分数，且CO2的序号为2
inti;
realMwi;//混合物中组分的分子量，循环中可变
realMw_CO2;//co2分子量
realtotal_mole=0,co2_mole_fract;
Domain*domain=Get_Domain(1);//获取计算域指针
Material*mix_mat=mixture_material(domain);//获取气体混合物材料属性
Material*spe_mat=NULL;//定义组分材料属性
mix_mat=mixture_material(domain);//获取气体混合物材料属性
mixture_species_loop(mix_mat,spe_mat,i)//对混合物内所有组分循环
{
    Mwi=MATERIAL_PROP(spe_mat,PROP_mwi);//获取该组分的分子量
    if(i==CO2_INDEX)Mw_CO2=Mwi;//获取CO2的分子量
    total_mole+=C_YI(c,t,i)/Mwi;//所有组分求和
}
co2_mole_fract=(C_YI(c,t,CO2_INDEX)/Mw_CO2)/total_mole;//直接用质量分数转摩尔分数公式转换
Pressure_CO2=C_P(c,t)*co2_mole_fract;//获取CO2分压力

好了，这下世界终于清净了。哈哈，开个玩笑！

上述就是获取气体摩尔分数（体积分数）或分压力的两种方法。

转载自：SuperUDF工作室:http://vcUdfStudio.bitbucket.io

最后修改：2021 年 05 月 15 日
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