参数化 blockMeshDict

blockMesh 是 OpenFOAM 最基础的网格划分工具，适合处理简单的体型。但是 blockMeshDict 文件往往被点坐标占据大量篇幅，这些数字毫无逻辑。如果点坐标很多的话，很难将坐标值和点序号对应起来，这样后面 blocks、edges 和 faces 的定义根本看不明白。相信很多初学者都像我一样有类似的体验。

　　这个文件读起来困难，写起来就更困难了。需要输入大量坐标值不说，定义 blocks 的时候还容易看错点序号。如果要修改体型，一个数字一个数字改起来更是痛苦。

　　笔者曾考虑用脚本语言生成 blockMeshDict，又觉得这种实现方法不够优雅，所以先试着搜索了一下，发现了一个优雅的做法，Writing a blockMeshDict file with variables。我总结一下。

　　先看一个参数化的例子，这个 blockMeshDict 文件定义了一个横截面为扇形的柱体。

gedit $FOAM_TUTORIALS/incompressible/simpleFoam/pipeCyclic/system/blockMeshDict 
Code language: PHP (php)

// * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * //

convertToMeters 1;

//- Half angle of wedge in degrees
halfAngle 45.0;

//- Radius of pipe [m]
radius 0.5;

radHalfAngle    #calc "degToRad($halfAngle)";
y               #calc "$radius*sin($radHalfAngle)";
minY            #calc "-1.0*$y";
z               #calc "$radius*cos($radHalfAngle)";
minZ            #calc "-1.0*$z";

vertices
(
    (0.0    0.0 0)      //0
    (10     0.0 0)
    (10     0.0 0)      //2
    (0.0    0.0 0)

    (0.0    $minY $z)   //4
    (10     $minY $z)
    (10     $y $z)      //6
    (0.0    $y $z)

);
Code language: PHP (php)

　　可以看到定义点坐标时，使用了 minY、y、z 等变量，这些变量是用半径 radius 和半顶角 radHalfAngle 计算出来的。这个例子中，柱体的长度是10，这个数字没有用参数替代，如果把坐标里的数字都用变量名替代，代码的可读性还可以进一步提高。

　　上例中用到的 #calc 指令支持 C++ 标准函数。如果计算很复杂，还可以使用 #codeStream 指令，详见OpenFOAM User Guide: 4.2 Basic input/output file format。

　　最后请教读者们一个问题，类似 #calc 这种用法是 C++ 的什么特性，和 #include 一样是预处理指令吗？如果想了解更多相关内容，应该用什么关键词搜索呢？