مقدمه‌ای بر Expressions در نرم‌‌افزار انسیس فلوئنت

مقدمه‌ای بر Expressions در نرم‌‌افزار انسیس فلوئنت

زبان Expressions در نرم‌‌افزار انسیس فلوئنت یک زبان بر اساس پایتون می‌باشد که این قابلیت را به کاربر می‌دهد تا شرایط مرزی پیچیده و ترم‌های منبع را با توجه به زمان، تعداد تکرارهای حل، مکان و متغیرهای مساله مشخص کند.

همچنین می‌توان تنظیمات حلگرها و مدل‌های مختلف را بر اساس زمان یا تکرارهای حل مشخص کرد.

همانطور که در مقاله ویژگی‌ها و قابلیت‌های جدید ANSYS Fluent 2019 R1  ذکر شده‌است استفاده از Expressions (عبارات)  از ورژن ANSYS Fluent 2019R1 به نرم‌افزار اضافه شده است که این ویژگی باعث شده است که در بسیاری از موارد نیاز به نوشتن UDF حذف شود.

 یک گزاره یا عبارت یک رشته از مقادیر، متغیرها، عملگرها و توابع است. نتایج یک گزاره می‌تواند یک مقدار حقیقی، بولی، یک میدان حقیقی و یا میدان بولی باشد. مثلا VelocityMagnitude**2 برای یک میدان حقیقی در طول حل محاسبه می‌شود. این در حالی است که عبارت Maximum(StaticTemperature,[“outlet”])*1.5 یک مقدار حقیقی را محاسبه می‌کند. مقادیر استفاده شده در عبارات می‌توانند عددهای حقیقی (مثل ۳/۶ و ۶۳/۹۲-)، اعداد صحیح (مثل ۵۶ و ۲۳-)، بولی‌ها (درست یا غلط) و یا کمیت‌ها باشند. کمیت‌ها مقادیر حقیقی با واحدهای مرتبط هستند. نحوه نوشتن کمیت‌ها در گزاره بصورت ۱.۰[m/s است. همچنین در گزاره‌ها می‎توان از عملگرها و توابع که به یک مقدار و یا میدان حقیقی اعمال می‎شود استفاده کرد که خروجی آن نهایتا یک مقدار یا میدان حقیقی است. به عنوان مثال از عبارت ([IF(Time>2.0[s],2.0[m/s],1.0[m/s می‌توان برای تعریف سرعت در مرز ورودی استفاده کرد. در واقع تابع کلی این گزاره شرطی بصورت (<IF(<cond>, <true_value>, <false_value است.

منابعی که می‌توان برای نوشتن عبارت‌ها استفاده کرد شامل موارد زیر است:

  • متغیرهای میدان حل ( مثل TotalPressure، TurbulenceViscosityRatio و AcousticPower)

  • متغیرهای حل (مثل Time، Timestep و Iteration)

  • ثابت‌های علمی (نظیر عدد پی(PI)، عدد نپر(e) و شتاب گرانش زمین (g))

  • همچنین اسامی که به عنوان نام مستعار (aliases) برخی از متغیرها استفاده می‌شوند نظیر x برای x، y برای Position.y، T برای StaticTemperature و p برای StaticPressure

برای ساختن و استفاده از عبارت‌های موردنیاز در نرم‌افزار دو راه وجود دارد:

  1. در هر جا که نیاز باشد بصورت مستقیم عبارت نوشته شود(شکل ۱)
  2. و یا با ساختن Named Expression که می‌تواند در جاهای مختلف دوباره استفاده شود(شکل ۲).

نوشتن عبارت بصورت مسقیم در فیلد مربوطشکل ۱: نوشتن عبارت بصورت مسقیم در فیلد مربوط

نوشتن عبارت در قسمت Named Expressionشکل ۲: نوشتن عبارت در قسمت Named Expression