FLOW3D 后处理——数据类型

FLOW3D 后处理——数据类型

我在 Output 数据的输出中曾经提到过数据源 Restart data，Selected data，History data 的区别。本文我重点分析数据类型的呈现以及过程中参数的调整。

从 FLOW3D 中可以分析（Analyze）四种类型的数据：Probe，1-D，2-D，3-D。他们分别以点、线、面、体的四种形式呈现。

四种数据的相同之处在于它们可呈现变量的种类大致相同，均包括了fraction of fluid、Pressure、Velocity magnitude等。

其中，Probe 和 1-D 均可直接在 Data variables 中选择所需呈现变量，2-D 和 3-D 则分别以等值线、等值云图和等值面的方式呈现不同变量。

在时间范围的选择上，四种数据拥有相同的可操作性，可选择某一时刻（时间节点的设置见Output 数据的输出），也可选择一段时间。

四种数据的不同之处：

 

四种数据最大的不同在于数据呈现的限定范围。

 

Probe 的数据范围局限于某个点，因此在 x，y，z 轴线上以单滚动条的形式存在。 

1-D 的数据范围局限于某条线，因此除了在 x，y，z 某条轴线上可选定范围外，其余坐标只能以单滚动条点的形式存在。

2-D 的数据选取范围为面，因此首先需要限定平面，即 x-y 面、y-z 面或者 x-z 面。当选择某一面时，与该面垂直的轴线默认选取的是中间的位置。

3-D 数据选取范围为体，因此可以任意地在空间内选取体数据。

下面介绍一下各类型数据在输出时的注意事项：

 

Probe 因为是点数据，因此可输出随时间变化的图表，在 Output form 中选择 Graphical 即可。

如果不仅仅需要导出输出变量随时间的变化，例如直接输出压力随轴线的变化，这时就需要借助其他后处理软件了，如 Flowsight。

 

此外，数据源中除了 Restart data 和 Selected data 外还有 General history 和 Mesh dependent history 可供选择，如 Baffles 监测流量中的流量数据就需要选择 General history 导出。

2-D 数据涉及了等值变量面的呈现形式，需要额外选择等值变量的表现形式（Contourtype）。

表现形式有等值线和等值云图。具体有四种，如下所示：

包括：黑/白等值线、多彩等值线、云图以及等值线+云图。当存在等值线时，可通过 Number of contours 来增加或减少等值线。

 

2-D 数据中，呈现变量的范围通过 Contour limits 进行设置。

其中，Auto 指的是当前时刻的变量范围。Global 指的是任意时刻的变量范围。User defined可以自定义变量范围。

 

此外，在 Contour option 中可以选择 blanking variable（空白变量）。

例如，当 Contour variable 选择 fraction of fluid，值设置为 0.5，range 设置为 Blank cells below value 时，网格中 fraction of fluid 小于 0.5 将呈现空白，所以有空泡或者无流体的区域呈现的是背景颜色。

 

2-D 数据还可以呈现速度矢量的输出。

 

在 Vectors option 中可以对速度矢量的疏密进行修改。例如，如果将 x，y，z某轴的数据填写 3，则代表该轴方向上每三个网格出现一个速度矢量标识。

Scaling 中的 Scaling factor 表示了速度大小的放大倍数，常用于流速较小时矢量箭头太小的情况。

3-D 数据是通过选择不同变量着色，以体的形式呈现。其中，Iso-surface 等值面中以流体率（fraction of fluid）作为默认选项，即显示网格中的流体部分。而以不同的变量对运算区域进行着色则是通过 color variable 进行设置。例如，想在输出的流态中以压力分布着色应该选择 Pressure，想以佛式数着色应该选择 Froude number。

 

和 2-D 数据的显示变量范围的调整一样，如上所述，通过 Contour limits 进行调节。

在有关等值面的设置选项中，如下图。

Open volume 旨在呈现设置的 Contour value 之外的空间。

Solid volume 一旦被选中则网格中的实体将会呈现出来。不过，这种情况下实体的显示受限于网格尺寸，可能比较粗糙，如果想要输出漂亮点可以勾选下方的 STL。

 

Iso-surface options 的右边三项中，针对一些对称几何体只模拟一半的情况，如果想在输出图形中显示完整的渲染，则需要勾选 Open symmetry boundaries，前提是使用了对称边界 symmetry（见边界条件（一））。

 

Render frames to disk 和 Append to existing output 用于不同数据的结合，这里不深究。 

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