CFX之CEL语言介绍讲解.doc

在CFX中，CFX表达式语言（CFX Expression Language ：CEL）作为一种解释性和说明性的语言嵌入到CFX中。利用CEL，用户可以提高分析模拟的功能，而不需要使用外部分离的Fortran子程序。 在ANSYS的CFX程序中，只要是可以输入值的地方就可以使用CEL表达式进行输入。 CEL的适用范围： 通过变量定义材料属性； 设定复杂的边界条件； 对于求解方程增加求解项。 用户也可以使用监测点功能，在求解过程中对于某个CEL表达式进行监测。 注意： 有些CEL表达式只能在ANSYS的CFX中使用，而不能使用在CFD的后处理中。任何在CFX前处理器中创建的CEL表达式并作为设计浏览器（Design Exploration）中的输出参数，在设计浏览器运行的过程中可能导致致命的错误；所以，若用户需要进行设计浏览，则需要在CFD-Post（后处理）中创建所需所有的设计变量。 本读本包含如下内容： CEL基础。 CEL操作符，常量和表达式。 CEL的例子。 CEL技术细节。 CEL基础 值和表达式 利用CEL可以创建值变量和表达式。值变量可以是带量纲的，也可以是不带量纲的。例如下面这个最简单的不带量纲的变量： b = 3.743 用户也可以创建具有量纲的变量，如下： g = 9.81 [m s^-2] 在CFD计算过程中，变量的量纲是具有意义的，它们表征了质量，长度，时间，温度或者角度的信息。量纲也是理解值和表达式的基础概念之一。 在CEL中，值可以直接指定，也可以作为表达式的一部分。例如，用户可以使用两个值变量求和形成一个表达式： Expr_1 = Value_1 + Value_2 在本例中，用户可能希望将Value_1和Value_2相加并赋值给Expr_1，若只是两个无量纲的变量进行相加用户不需要考虑量纲的问题；但是这两个变量具有量纲则需要考虑量纲的问题了。 表达式可以由之前已定义的表达式进行定义，例如： Expr_2 = Expr_1 + Value_3 在CFX中进行表达式求值往往需要进行单位装换，在缺省状态下使用公制单位制（SI单位制），这样用户就可以使用任何自己的单位制了。 若某个表达式未设定自己的单位字符串，但是引用的变量中有的是具有单位的，则结果表达式的单位由引用的变量或表达式计算后的???纲所决定。例如：某个表达式引用了x坐标平方的倒数，则隐式的使用了长度的-2次方单位。 在表达式中使用定位符 在CFX模拟过程中，具有物理面和网格面的概念： 物理面：在CFX中表征物理边界条件的面称之为物理面； 网格面：在CFX中在几何拓扑结构中划分网格的面称之为网格面。 在模拟过程中，这两种类型的面可能占据完全不同的几何区域；然而，并不需要将物理面和网格面的名称完全区分开，这样只会在表达式使用过程中造成混淆。 为了避免混淆，在CFX使用“@locator”HYPERLINK mailto:进行物理面和网格面的区分。若在面名称中找到了“@locator”定位符则表示是一个物理面；若未找到则在网格面的列表中进行查找。例如：“in1”既是一个物理面的名称，可能也是一个网格面的名称，则“@locator”表示使用的是一个物理面。 在CFX中，用户可以使用@REGION参数表示某个命名的面是网格面。例如，为了表示网格面in1，可以使用如下表达式： @REGION:in1 注意：若定位符不是作为物理面或者网格面的表达式而出现，则该表达式无效。 CEL语句 CEL语言是一种说明性的语言。用户使用表达式语句进行表达式的申明和定义，并和Fortran以及C语言进行表达式定义的相一致： 语句中必须包含如下内容： The statement must consist of the following: 一个数，量纲可选，用于定义一个常量。 对于数学表达式，可能需要引用一个或者多个数学常量，变量，系统变量或者用户自定义的变量，并由+，-，*，/和^运算符进行连接，并用（）定义运算的优先级，这些规则和传统的数学运算规则一致。 对于关系表达式则包含关系运算符，一个或者多个数学常量或者从数学表示计算的结果，并由=,,==,!=,.=连接而成，并可以由可选的（）设定运算优先级。 对于逻辑表达式包含逻辑操作符，一个或者多个逻辑常量或者关系运算的结果，并通过！，，||连接而成，并可以由可选的（）设定运算优先级。 使用常量 在表达式中使用常量并不需要预先定义，例如：可以使用x + 5 [m]进行表达式计算；或者用户也可以先定义一个常量b=5[m]，再创建一个表达式x+b。 逻辑常量值为false和true。逻辑表达式的计算结果为0或者1，分别对应false和TRUE。 推荐用户使用常量进行表达式的定义，因为可能有多个表达式同时引用一个常量的