Regarding how to create a macro for calculations with varying temperatures

[Tetsuo Nakano]

How do you create a macro for calculations with varying temperartures?

In GUI, we can change material propeties automatically when changing the temperature.

But we can't change material propeties when changing temperature in python script.

For example, I want to calculate FlowDict changing temperatures(20℃,30℃,40℃,50℃...).

[Jürgen Becker]

Dear Tetsuo,
there exists a command that let's you change the temperature, it's syntax is fairly simple:

Code Select Expand

SetTemperature_args = {
  'Temperature' : (293.15, 'K'),
  }
gd.runCmd("GeoDict:SetTemperature", SetTemperature_args, "2021")

It changes the temperate in the current constituent material settings. When using this command in a macro, you have to be aware that most commands (e.g. in FlowDict) contain their own set of material parameters. Therefore, after changing the temperature, it will be changed in the active settings, but not in the recorded command. So you have to take the active settings with

Code Select Expand

gd.getConstituentMaterials( "2021" )

and insert these constituent materials in the parameter list of the FlowDict command, before calling the flow solver.

The following macro gives an example how this can be done:

Code Select Expand

Header =  {
  'Release' : '2021',
  }

Description = '''
Compute flow for different temperatures.
'''


def createBaseGeo():
    Create_args_1 = {
      'Domain' : {
        'PeriodicX'         : False,
        'PeriodicY'         : False,
        'PeriodicZ'         : False,
        'OriginX'           : (0, 'm'),
        'OriginY'           : (0, 'm'),
        'OriginZ'           : (0, 'm'),
        'VoxelLength'       : (1e-06, 'm'),
        'DomainMode'        : 'VoxelNumber',   # Possible values: VoxelNumber, Length, VoxelNumberAndLength
        'NX'                : 100,
        'NY'                : 100,
        'NZ'                : 100,
        'Material' : {
          'Name'        : 'Air',
          'Type'        : 'Fluid', # Possible values: Fluid, Solid, Porous, Undefined
          'Information' : '',
          },
        'OverlapMode'       : 'GivenMaterial', # Possible values: OverlapMaterial, NewMaterial, OldMaterial, GivenMaterial
        'OverlapMaterialID' : 3,
        'NumOverlapRules'   : 2,
        'OverlapRule1' : {
          'MaterialID1'       : 1,
          'MaterialID2'       : 1,
          'OverlapMaterialID' : 1,
          },
        'OverlapRule2' : {
          'MaterialID1'       : 2,
          'MaterialID2'       : 2,
          'OverlapMaterialID' : 2,
          },
        'HollowMaterialID'  : 0,
        'PostProcessing' : {
          'ResolveOverlap'    : False,
          'MarkContactVoxels' : False,
          'ContactMaterialID' : 3,
          },
        },
      'MaximalTime'              : (24, 'h'),
      'OverlapMode'              : 'AllowOverlap', # Possible values: AllowOverlap, RemoveOverlap, ForceConnection, IsolationDistance, ProhibitWithExisting, ProhibitOverlap, MatchSVFDistribution
      'StoppingCriterion'        : 'SolidVolumePercentage',# Possible values: SolidVolumePercentage, NumberOfObjects, Grammage, Density, WeightPercentage, FillToRim, SVP, Number
      'NumberOfObjects'          : 100,
      'SolidVolumePercentage'    : (10, '%'),
      'Grammage'                 : (10, 'g/m^2'),
      'Density'                  : (0, 'g/cm^3'),
      'WeightPercentage'         : (0, '%'),
      'SaveGadStep'              : 10,
      'RecordIntermediateResult' : False,
      'InExisting'               : False,
      'KeepStructure'            : False,
      'MatchSVFDistribution' : {
        'ErrorBound'         : 0.001,
        'CoarseningFactor'   : 10,
        'MatchMode'          : 'Gauss',      # Possible values: Gauss, Gradient
        'RelativeDensity'    : True,
        'DensityFunction' : {
          'XValues' : [0, 0.5, 1],
          'YValues' : [1, 0.1, 1],
          },
        'CorrelationLengthX' : (2e-05, 'm'),
        'CorrelationLengthY' : (2e-05, 'm'),
        'CorrelationLengthZ' : (1e-05, 'm'),
        'StandardDeviation'  : 0.5,
        },
      'RemoveOverlap' : {
        'Iterations'        : 1000,
        'OverlapSVP'        : (0, '%'),
        'SVPUnchanged'      : 20,
        'AllowShift'        : True,
        'AllowRotation'     : True,
        'AllowDeformation'  : True,
        'NumberOfShifts'    : 10,
        'ShiftDistance'     : (2, 'Voxel'),
        'NumberOfRotations' : 20,
        'MaximalAngle'      : 60,
        'DistanceMode'      : 'Touch',      # Possible values: Touch, Overlap, Isolation, AvoidContact
        'IsolationDistance' : (0, 'm'),
        'MaximalOverlap'    : (0, 'm'),
        },
      'IsolationDistance'        : (0, 'm'),
      'PercentageType'           : 0,
      'RandomSeed'               : 47,
      'ResultFileName'           : 'FiberGeo.gdr',
      'MatrixDensity'            : (0, 'g/cm^3'),
      'MaterialMode'             : 'Material',     # Possible values: Material, MaterialID
      'MaterialIDMode'           : 'MaterialIDPerObjectType',# Possible values: MaterialIDPerObjectType, MaterialIDPerMaterial
      'OverlapMaterial' : {
        'Name'        : 'Glass',
        'Type'        : 'Solid',   # Possible values: Fluid, Solid, Porous, Undefined
        'Information' : 'Overlap',
        },
      'ContactMaterial' : {
        'Name'        : 'Glass',
        'Type'        : 'Solid',   # Possible values: Fluid, Solid, Porous, Undefined
        'Information' : 'Contact',
        },
      'NumberOfGenerators'       : 2,
      'Generator1' : {
        'Material' : {
          'Name'        : 'Glass',
          'Type'        : 'Solid', # Possible values: Fluid, Solid, Porous, Undefined
          'Information' : 'Fiber',
          },
        'Probability'             : 0.5,
        'SpecificWeight'          : (2.58, 'g/cm^3'),
        'Type'                    : 'InfiniteCircularFiberGenerator',
        'UseDTex'                 : False,
        'DiameterDistribution' : {
          'Type'  : 'Constant', # Possible values: Constant, UniformlyInInterval, Gaussian, Table, LogNormal
          'Value' : 1e-05,
          },
        'OrientationDistribution' : {
          'Type'          : 'AnisotropicDirection',# Possible values: Isotropic, AnisotropicDirection, AnisotropicOrientation, GivenDirection, InXYPlane, AngleAroundDirection, UNDEF
          'DirectionMode' : 'AnisotropyParameter',# Possible values: AnisotropyParameter, DirectionTensor
          'Anisotropy1'   : 7,
          'Anisotropy2'   : 1,
          'Phi'           : 0,
          'Theta'         : 0,
          'Psi'           : 0,
          },
        },
      'Generator2' : {
        'Material' : {
          'Name'        : 'Glass',
          'Type'        : 'Solid', # Possible values: Fluid, Solid, Porous, Undefined
          'Information' : 'Fiber',
          },
        'Probability'             : 0.5,
        'SpecificWeight'          : (2.58, 'g/cm^3'),
        'Type'                    : 'InfiniteCircularFiberGenerator',
        'UseDTex'                 : False,
        'DiameterDistribution' : {
          'Type'  : 'Constant', # Possible values: Constant, UniformlyInInterval, Gaussian, Table, LogNormal
          'Value' : 6e-06,
          },
        'OrientationDistribution' : {
          'Type'          : 'AnisotropicDirection',# Possible values: Isotropic, AnisotropicDirection, AnisotropicOrientation, GivenDirection, InXYPlane, AngleAroundDirection, UNDEF
          'DirectionMode' : 'AnisotropyParameter',# Possible values: AnisotropyParameter, DirectionTensor
          'Anisotropy1'   : 5,
          'Anisotropy2'   : 1,
          'Phi'           : 0,
          'Theta'         : 0,
          'Psi'           : 0,
          },
        },
      'Temperature'              : (293.15, 'K'),
      }
    gd.runCmd("FiberGeo:Create", Create_args_1, Header['Release'])


def getConstituentMaterials(temp):
    SetTemperature_args_1 = {
      'Temperature' : (273.15+temp, 'K'),
      }
    gd.runCmd("GeoDict:SetTemperature", SetTemperature_args_1, Header['Release'])


    coMatDict = gd.getConstituentMaterials( Header['Release'] )
    coMatDict['ChosenFluid'] = {
      'Fluid' : 'Air',
      }
    return coMatDict


def getStokesPara(coMatDict, temp):
    SolveStokesDict = {
      'ResultFileName'       : 'StokesResult_T' + str(temp) + '.gdr',
      'ConstituentMaterials' : {},
      'SolverData' : {
        'DirectionEnabledX'  : 0,
        'DirectionEnabledY'  : 0,
        'DirectionEnabledZ'  : 1,
        'CharLengthMode'     : 'PERMEABILITY', # Possible values: PERMEABILITY, PORE_SIZE, FIBER_SIZE, USER_GIVEN
        'GivenCharLength'    : 1,
        'PressureDifference' : (0.02, 'Pa'),
        'MeanVelocity'       : (0.1, 'm/s'),
        'FlowRate'           : (60, 'l/min'),
        'FlowArea'           : (100, 'cm^2'),
        'ExperimentIO'       : 'PressureDrop',
        'AddInletOutlet'     : True,
        'InletLength'        : 10,
        'OutletLength'       : 10,
        'SlipLength'         : 0,
        'NormalBcType'       : 'Periodic',
        'TangentialBcYInX'   : 'Periodic',
        'TangentialBcZInX'   : 'Periodic',
        'TangentialBcXInY'   : 'Periodic',
        'TangentialBcZInY'   : 'Periodic',
        'TangentialBcXInZ'   : 'Periodic',
        'TangentialBcYInZ'   : 'Periodic',
        'Parallelization' : {
          'Mode' : 'LOCAL_MAX', # Possible values: Sequential, LOCAL_THREADS, LOCAL_MPI, LOCAL_MAX, CLUSTER, Undefined
          },
        'DiscardTemporaryFiles'   : False,
        'AnalyzeGeometry'         : True,
        'Restart'                 : 0,
        'RestartFileName'         : '',
        'RestartSaveIntervalTime' : 6,
        'UseTolerance'            : False,
        'Tolerance'               : 0.0001,
        'UseErrorBound'           : True,
        'ErrorBound'              : 0.01,
        'MaxNumberOfIterations'   : 100000,
        'MaximalSolverRunTime'    : (240, 'h'),
        'UseMaxIterations'        : False,
        'UseMaxTime'              : False,
        'UseLateral'              : False,
        'UseMultigrid'            : True,
        'Optimization'            : 'Speed',
        'GridType'                : 'LIR-Tree',
        'Relaxation'              : 1,
        'Refinement'              : 'ENABLED',   # Possible values: ENABLED, DISABLED, MANUAL
        'WriteCompressedFields'   : True,
        },
      }
    SolveStokesDict['ConstituentMaterials'] = coMatDict;
    return SolveStokesDict


# start main
createBaseGeo()

temp = 20.0 # Celsius
gd.runCmd( "FlowDict:SolveLIRStokes", getStokesPara( getConstituentMaterials( temp ), temp ), Header['Release'] )

temp = 50.0 # Celsius
gd.runCmd( "FlowDict:SolveLIRStokes", getStokesPara( getConstituentMaterials( temp ), temp ), Header['Release'] )

[Tetsuo Nakano]

Thank you for the answer. The sample macro worked great!

[Jürgen Becker]

Hi Tetsuo,

as a remark: In GeoDict 2022, it will be possible to access the SetTemperature command also through the context menu of the Status section (right click on the Constituent Materials entry). So it will be possible to record it in a macro, too.

Regards,
Jürgen