Fluent后处理分析

第四章Fluent后处理

利用FLUENT 提供的图形工具可以很方便的观察CFD 求解结果，并得到满意的数据和图形，用来定性或者定量研究整个计算。本章将重点介绍如何使用这些工具来观察您的计算结果。

1 生成基本图形

在FLUENT中能够方便的生成网格图、等值线图、剖面图,速度矢量图和迹线图等图形来观察计算结果。下面将介绍如何产生这些图形。

一、生成网格图

生成网格或轮廓线视图的步骤

(1)打开网格显示面板

菜单：Display –〉Grid...

图4-1 网格显示对话框

(2)在表面列表中选取表面。点击表面列表下的Outline 按钮来选择所有“外”表面。如果所有的外表面都已经处于选中状态，单击该按钮将使所有外表面处于未选中的状态。点击表面列表下的Interior 按钮来选择所有“内”表面。同样，如果所有的内表面都已经处于选中状态，单击该按钮将使所有内表面处于未选中的状态。

(3)根据需要显示的内容，可以选择进行下列步骤：

1)显示所选表面的轮廓线，在图4-1所示的对话框中进行如下设置：在Options 项选择Edges，在Edge Type 中选择Outline。

2)显示网格线,在Options 选择Edges，在Edge Type 中选择ALL。

3)绘制一个网格填充图形,在Options 选择Faces。显示选中面的网格节点,在Options 选择Nodes。

(4)设置网格和轮廓线显示中的其它选项。

(5)单击Display 按钮，就可以在激活的图形窗口中绘制选定的网格和轮廓线。

二、绘制等值线和轮廓图

生成等值线和轮廓的步骤：

通过图4-2 所示的等值线对话框来生成等值线和轮廓。

菜单：Display –〉Contours...

图4-2 等值线对话框

生成等值线或轮廓的基本步骤如下：

(1) 在Contours Of 下拉列表框中选择一个变量或函数作为绘制的对象。首先在上面的列表中选择相关分类；然后在下面的列表中选择相关变量。

(2) 在Surfaces 列表中选择待绘制等值线或轮廓的平面。对于2D情况，如果没有选取任何面，则会在整个求解对象上绘制等值线或轮廓。对于3D情况，至少需要选择一个表面。

(3) 在Levels 编辑框中指定轮廓或等值线的数目。最大数为100。

(4) 如果需要生成一个轮廓视图，请在Option 中选中Draw Profiles 选项。在轮廓选项对话框中(如图4-3)，可以如下定义轮廓：

图4-3 轮廓选项对话框

1)在Reference Value 中为轮廓设置“0 高度”参考值，并在比例系数(Scale Factor)中设置投影的长度比例因子。在定义的面上，任何节点值等于参考值(Reference Value)点都将被绘制在轮廓上。大于参考值(Reference Value)的点将被投影到定义面的前面。(按照投影方向(Projection Dir)中定义的方向)并且根据比例系数(Scale Factor)中的值进行缩放；小于参考值(Reference Value)中的数值的点将被投影到定义面的后面并进行缩放。

当需要显示一个变量的变化时，如果变化值和变量值相比较小，采用比例系数参数可以用来产生较全面的轮廓。例如，当需要显示温度变化范围为300K 到310K 的温度轮廓时，如果我们采用默认的比例系数(以绝对温度310K 为基数)绘制温度轮廓，那么10K 的变化在图中很难显示出来；为了产生一个较完善的轮廓，可以将参考值(Reference Value)设置为300并设置比例系数(Scaling Factor)为 5 来放大10K 范围在轮廓上的显示大小。这样就能够详细的观察到10K 范围的变化。在随后的轮廓显示中，温度为300K 位处于基准线，而其它数据在显示时，首先将减去300，并将其差值绘制在轮廓上。因而，轮廓上的图像只显示了相对于300K 的温度变化。

2)设置轮廓的投影方向(Projection Dir.)。如果是2D 图形，例如，在求解对象上的压力等值线可以按z 方向进行投影来形成一个烟丝图(carpet plot)，或者对y 方向速度等值线沿y 方向的切片进行投影形成一系列的速度轮廓图。

(3)点击Apply 按钮关闭轮廓选项对话框。

(4)设置等值线和轮廓选项对话框中的其它选项。

(5)点击显示(Display)按钮在激活的图形窗口中来绘制指定的等值线和轮廓。

显示的结果将包含选定变量的指定的等值线和轮廓的指定数目，同时并将其值量级的变化范围在最小和最大区域按照增加的方式进行显示。

三、绘制速度向量图

除了等值线图与轮廓图，另一种经常用到的结果处理图为在或选中的表面上绘制速度向量图。默认情况下，速度向量被绘制在每个单元的中心(或在每个选中表面的

中心)，用长度和箭头的颜色代表其梯度(图4-4)。包括几个向量绘制设置参数，可以用来修改箭头的间隔、尺寸和颜色。注意在绘制速度向量时总是采用单元节点中心值；不能采用节点平均值进行绘制。

生成速度向量图的步骤：

(1)可以通过速度向量对话框来生成速度向量图

菜单：Display –〉Velocity Vectors...

图4-4 速度向量对话框

(2)在Surfaces 列表中，选择希望绘制其速度向量图的表面。如果希望显示的对象为整个求解对象，不要选择列表中的任一项。

(3)设置速度向量对话框中的其它选项。

(4)单击Display 按钮在激活的窗口中绘制速度向量图。

四、显示轨迹

轨迹被用来显示求解对象的质量微粒流。粒子由在Surface 菜单中定义的一个或多个表面中释放出来。现形或楔行面经常被使用(参考线形和楔形面)。

产生轨迹的步骤：

(1)可以通过轨迹线对话框来完成轨迹的生成(如图4-5).

菜单：Display –〉Path Lines...