FLUENT培训教材10后处理.ppt

ANSYS FLUENT 培训教材第十节：后处理,安世亚太科技（北京）有限公司,概览,FLUENT结果有两种后处理方式FLUENT 后处理工具 集成在FLUENT 中的历史遗留产品ANSYS CFD-Post ANSYS CFD 产品的新一代后处理工具，可以单独运行或在Workbench下运行。两种后处理都包括了分析CFD结果的许多工具等值面速度矢量图等值线图流线图/迹线图二维曲线图动画可以包括任意用户定义的变量（通过流场函数定义或UDF定义）,FLUENT自带的后处理,FLUENT自动后处理的功能:创建面显示类型 着色选项 求解数据的显示通量报告和积分计算后处理函数一般在面上操作，FLUENT可以自动产生面，也可以由用户产生,创建面,你可以在Fluent中选择域的一部分生成面，用来可视化流场创建面的一系列方法:Zone surfaces(求解器自动从域中创建)Plane surfaces(指定域中一个特定的平面)Iso-surfaces(对指定变量有固定值的面)Clipping Surfaces(特定角度内的等值面)Point surfaces(域中一个特定的位置)Line and Rake Surfaces(用于显示颗粒迹线)可以对面改名，删除或移动，写出面上的变量到文件,Iso-Surface of a constantgrid coordinate can be createdfor viewing data within a plane.,后处理着色选项,着色选项允许你控制后处理图片的表现方式:视图和显示选项 云图/矢量图的颜色在面上打光注释面操作 使用重叠、不同的颜色、打光、透明等混合的方式动画,Example of scene composition:Overlay of contour and vector plot with transparent walls to show internal details.,RenderingOptions,绘图,FLUENT 提供绘制结果数据的工具:求解结果的XY图显示脉动频率的历史图快速傅立叶变换(FFT)残差图可以修改颜色、标题、图标、轴和曲线属性其他数据文件（试验、计算）也可以读入以便比较,报告,通量报告净通量包括辐射在内的总换热率面积分由于插值，在用户生成的面上会有小量的误差体积分,CFD-Post,启动 CFD-Post,在 ANSYS Workbench下启动在项目树的部件系统中，拖 动CFD-Post或者，创建一个单独的CFD-Post session.从开始菜单或命令行启动Start Programs ANSYS 12.0 ANSYS CFD-Post也可以在 CFX-Solver Manager 或 CFX Launcher中启动,GUI 布局,Outline tab(“model tree”),Details view,Additional tabs(various tools),Various Viewers(3D,Chart,),确定位置。数据会在这个位置抽取出来，各种图形也在这个位置产生如需要，创建变量/表达式i)在位置上生成定量的数据ii)在位置上生成定性的数据生成报告,CFD-Post 一般流程,创建位置,在 Insert 菜单或工具栏中创建位置创建好的位置显示在Outline 树中,控制显示的按钮,双击位置对象可以编辑,右键点击对象可以复制或删除,创建位置,域，子域，边界和网格区域都是位置边界和网格区域可以编辑、用变量着色网格区域从网格中提供所有内部或外部的二维/三维区域用户创建的位置都罗列在User Locations and Plots菜单下报告中含有的项目列表,面(Planes)XY Plane,Point and Normal,etc.在求解域里，可以创建圆或矩形点(Point)XYZ:坐标系创建.通过鼠标拾取节点数(Node Number):一些求解器错误产生的节点数信息最大/最小变量:标明最大/最小变量出现的地方点云(Point Cloud)创建多个点,位置类型,位置类型,Lines两点之间的直线经常用于XY图表制作Polylines也常用语图表制作从文件中读入点采用边界相交线从contour plot抽取的线,位置类型,体(Volumes)以 Surface构建以选择的所有面构建而成用于网格检查等值体(Isovolume)基于变量,位置类型,等值面某指定变量的面Iso ClipIso Clip采用复制已有的location，并一个或多个标准进行约束例如，对出口边界条件将速度值界定在=10 m/s和=20 m/s之间可以约束任何变量,包括几何变量,Isosurface of pressure behind a flap valve,涡核心区(Vortex Core Region)自动甄别涡核心区旋转面(Surface of Revolution)柱面(Cylinder),锥面(Cone),盘面(Disc)和球面(Sphere)通常是旋转线形成面任何线(已存在的线,多义线,流线,粒子轨迹)绕某轴旋转,位置类型,位置类型,User Surface多种面创建选项From File:从text文件中读点数据;通常从其它case输出这些文件From Contour:抽取一定的contour值Transformed Surface:旋转,平移或缩放Offset From Surface:面偏移(垂直方向或平移),User Surface:From Contour Method,对所有Location都有类似的Colour,Render和 View 的设置Colour选择变量设置变量范围(Global,Local,User Specified)选取色彩显示方式(Colour Map)RenderDraw Faces:显示固面Draw Lines:显示网格边或网格交线透明处理,光源设置,纹理设置View旋转,平移,镜像,缩放选取不同的转换方式,颜色、渲染和视图,其他图形对象,在工具栏中选择insertVectors,Contour和StreamlinesVector Plot能plot任何变量;通常对速度进行plot可以投影矢量，切线方向或垂直方向Streamlines从给定的location开始,给出流线方向forwards和/或backwards面流线(surface Streamline)选项可以看出面上的流动速度,其他图形对象,Text:在viewer中加入自己的labels可自动显示和改变time step/values,expressions,filenames及datesCoord FrameLegend为plot创建LegendInstance Transform对plot进行旋转或平移操作,其他图形对象,Clip Plane定义面;用于对所创建的这个面前/后的几何Colour Map定制色彩图例,Viewer 右键菜单,在Viewer中点击右键，显示出相关的菜单在物体上右键点击(如，边框线,面)，显示物体的一些选项基于当前的location，还可以插入新的对象例如.在面上插入一个向量在空位置，点击右键，显示当前视图下的选项点击坐标轴可以改变视图方向,变量按钮显示所有可用变量的信息Derived variables通过CFD-Post计算得到 这些量不包括在结果文件中Geometric variablesX,Y,Z,Normals,mesh quality dataSolution variables来自结果文件User Defined variables创建新的变量Turbo variables为透平机械算例自动创建的变量,变量按钮,变量按钮,面板显示所选择变量的所有详细信息User Defined variables有不同的显示内容单位改变为显示单位可以以表达式代替变量表达式值保留在结果文件中可以在Hybrid 和Conservative 两种变量显示方式之间切换仅用于CFX计算结果也能对任何plot的变量在Hybrid和Conservative之间进行切换,CFX-Solver是基于有限体积法，有限体积法是基于网格构建的，而并非等同于网格网格节点位于控制体的中心计算数据是存储于节点，而非“平均的”存储于控制体几乎所有wall边界上的半个控制体有非零的速度这些非零的速度存储在壁面的节点上但是，理论上壁面上的速度值应该为零守恒变量值=控制体积值混合变量值=指定边界条件上的值,混合标量和守恒变量,从图片观察的角度,ANSYS CFD-Post采用混合（hybrid）值为默认值,这个值不会出现壁面上速度非零的情况从计算的角度，守恒（conservative）值为默认值例如检查计算是否正确 通过壁面的速度为零，相应的通过壁面相邻控制体的质量流也应为零？！在大多数情况下，不用选择Hybrid 或Conservative，CFD-Post 的默认选项往往正确采用定义变量，默认为conservative 值选用hybrid和conservative，变量值的范围将有所不同,混合标量和守恒变量,变量按钮:用户自定义变量,在Variables按钮 点击右键 New 创建新的变量用户自定义变量有三种方法通过表达式定义变量，可以定义为其他变量的函数首先需要在Expressions 按钮处创建表达式.Frozen Copy 用于Case的比较Gradient 方法用于计算任何存在的标量变量的梯度生成新的向量变量,目标:Plot VelRatio=0.7的等值面 这里,在 Expressions 按钮处，创建VelRatio表达式:在Variables按钮处，通过表达式创建新变量VelRatio using Method=Expression,用户自定义变量举例,通过变量的方式创建Isosurface，定义VelRatio=0.7,用户自定义变量举例,目标:Plot VelRatio=0.7的等值面 这里,表达式按钮,Expressions按钮显示全部存在的表达式，也可以创建新的表达式在表达式上点击右键 New对新的表达式，在Definition下进行细节定义右击，将显示Functions,Variables 等等，可用于构建表达式Plot按钮可用于对表达式进行XY的图示必须限定一个表达式的范围，而另外一个表达式为定值,函数计算器Function Calculator抽取计算结果的工程数据具体的函数功能，请查看帮助文档这些函数也可用于创建表达式宏计算器Macro Calculator计算预先定义好的宏自定义宏网格计算器Mesh Calculator网格质量,计算器按钮,选择机械后处理,Turbo 按钮包含透平机械计算的后处理工具.详见附件B,自动生成turbo图表,Blade loading chart,创建表格和图表,生成表格(Tables)和图表(Charts),表格,在工具栏选择tables按钮，或Insert Table3D视图将转化到table视图在Tables里可以显示数据和表达式 Tables可以自动的添加到report中表格单元可以是表达式或者文本以“=“开始表达式用于当变量和/或位置变化时的计算和更新,1.Create Table,2.Create Text Cells,3.Create Expression Cells,4.Use drop-down menus to assist expression creation,沿着线/曲线显示出两个变量之间的关系首先需要创建线/曲线多义线,边界交线,等高线等Charts可以自动的添加到Report里Chart Points图表点不需要在空间上均匀分布数据点常常指线/曲线与网格面的交点可以在一个图表里图示多个线,图表,1.Create Curves,2.Create Chart,3.Select Chart Type,4.Create Data Series(Lines),图表,5.Select X and Y Axis variables,图表:类型,Charts的三个类型:XY基于 line XY Transient or Sequence基于 point：表达式(通常是时间)与一个变量典型的用于显示变量在某点的的瞬态变化计算结果数据必须是瞬态结果文件Histogram能建立各种数据类型的柱状图X轴变量为离散量，Y轴为频率,图表:数据系列和轴,每种数据对应于一个位置(line,point,等.)，且对于于一个图表里的曲线采用X 和Y 轴键设置轴上的变量其余键为变量显示方面的设置,快速傅立叶变换,FFT 可以将原始的压力信号转化为频率信号,Original Signal,FFT of Signal Showing Dominant Frequency,CFD-Post具有报告生成工具，允许通过定制报告的方式进行快速的报告生成报告模版：基于结果文件的类型，可以自动选择报告模版在Report 右键进行模版选择也可以自己创建模版或修改已存在的模版比如加入公司的logo,加入Charts,Tables,Plots等到,报告,报告,通过勾选方式，控制报告里显示的内容各显示内容可通过双击的方式进行编辑Tables和Charts 可以自动加入到报告里.其它的项目需要通过手动的方法添加进去.右键 插入新的项目在项目上右键点击，选择项目的上下移动,报告:图片,所有图片将列在视图窗左上角的下拉菜单中可以改变视图的角度、大小等等所有改变都会自动保存,报告:图片,创建图片的时候,有一个选项为：Make copies of objects这个选项没有勾选上，仅仅图片里显示的内容存储于figure中所以当全局目标改变，该图片也会发生改变用于需要图片自动更新的情况该选项勾选上，图片里当前的内容存储在figure中，并显示在目录树上全局改变，不会导致figure的改变,报告,点击Report Viewer 按钮，显示report内容Report的内容改变后，需要点击Refresh进行更新将Report内容保存为HTML或 Text格式可以将所有2D图片显示为3D图片,时间步选择器瞬态计算结果的现实值为最后时刻的结果,可以在时间步选择器中选择不同的时间步动画创建创建MPEGs快速编辑器对每个项目提供快速的初值改变探测器视窗中拾取点，显示变量的值,其他工具,Timestep Animation Quick Probe Selector Editor,动画,创建动画的模式：Quick和Keyframe在Quick动画模式下，仅需选取对象、点击Play 键即可主要的变量作为创建动画的对象有限的控制Keyframe 模式提供了大量的控制创建当前状态的一个影像储存于Keyframe创建一系列的影像储存于Keyframes，代表一系列的不同状态视图方向,显示的对象,时间步的选择,任何其他的东西都可以不一样动画的创建至少需要两个Keyframes(一个作为开始一个作为结束)每个Keyframe之间加入#of Frames数目,典型的动画帧,利用时间步选择器（Timestep Selector）调整到第一个时间步创建必要的显示对象创建第一个Keyframe导入最后一个 timestep必要时，改变现实对象创建第二个Keyframe选择第一个Keyframe，并设置#of Frames#of Frames指在第一个和第二个Keyframes如果有100 timesteps,设置#of Frames=98，将有100 个frames(98+第一个和最后一个)，意味着1frame/1timestep设置Movie选项回到第一个Keyframe 并点击Play,该例子中，第一个和第二个Keyframes采用不同的视图位置和面的透明度.在Keyframes之间的改变通过插值的方法逐渐改变,多文件模式,同时对多个文件进行后处理:导入文件时，可以选择多个结果文件导入多结构结果文件(.mres)，选用 Load complete history as Separate Cases或导入其它的结果文件同时勾选 Keep current cases loaded每个文件都分别显示在目录树和视图窗口,Sync cameras所有视图同步移动 Sync objects所有指定Locations 和Plots保持一致,结果比较,导入多个结果文件后，可以选择需要比较的case自动生成不同的变量和plots,3D Viewer 文件,在CFX Viewer(3D)状态下保存图片(格式为.cvf)在单一视图窗口的情况下，可以旋转、平移、局部放大视图等操作也可以将3D视图文件内嵌如PowerPoints和HTML文件,Zoom,FLUENT 结果,CFD-Post以上所有的特征都可以用于 FLUENT case和data文件支持所有的网格类型多面体网格Polyhedral,非保形网格non-conformal,adapted,.2D FLUENT网格抽取为薄的3D区域2D 轴对称网格转化为3D 楔形网格区域限制:在标准的.dat文件中可能不包括一些数据目前非流场数据,如粒子的位置和轨迹不能在CFD-Post显示 在CFD-Post不能显示模型的设置信息CFD-Post没有并行能力,Polyhedral mesh case,2D to Thin 3D,CFD-Post 能读入输出的文件包括:Results FilesCFX.res/.mres,ANSYS.rst,FLUENT.datMesh FilesCFX.def/.mdef,ANSYS.cmdb,FLUENT.cas,ImportPolyline.csv,User Surface.csv,ANSYS surface.cdbExportProfile Data.csv,General Formatted Results.csv,ANSYS load file.csvRecorded Session Files(.cse)State Files(.cst)Macros(.cse),相关文件,结果ANSYSCFD-Post可以读入ANSYS结果，如温度,速度,加速度,磁力,应力,张力,和网格变形读入Locations:.csv文件(包含点数据，用于定义多义线或面)ANSYS Surface Mesh(.cdb):用于输出面上的数据，用作ANSYS的边界条件输出Profile Boundary Data:在CFX-Pre中定义初值通常格式的结果文件ANSYS Load Data:作为ANSYS的输入.cdb文件,相关文件,SessionSession文件用于快速的自动复制后处理Session采用CCL录制State保存所有对象的一个状态用于以相同状态处理不同对象不限于特定文件但最好是文件的组成有相同的名称,相关文件,谢谢,A Pera Global Company PERA China,