Fluent仿真后處理實戰技巧（一）
ANSYS CFD流體相關問題的仿真，在ANSYS Workbench平臺下一般可以按下圖1所示的幾何(Geometry)、網格(Meshing)、求解(Solve)和后處理(Post-processing)四個階段進行。
圖1
仿真后處理，是將ANSYS Fluent計算完成后的結果進行展示和交流的有效手段。ANSYS Workbench平臺下的CFD-Post模塊功能全面，操作性強，非常適合用于Fluent計算結果的后處理。CFD-Post后處理的基本流程是：確定位置à通過變量/表達式提取數據à在給定位置生成數據。
因此對于后處理而言，“位置”的概念是非常重要的。本文是后處理系列的第一篇，將重點分享“確定位置”相關的實用技巧。
1.進入CFD-Post模塊
打開ANSYS Workbench平臺，在工具箱中選擇“結果”模塊，拖動到求解完成的Fluent項目管理圖標上，形成連接，雙擊“結果”按鈕，進入CFD-Post后處理，見圖2所示。
圖2 Workbench平臺選擇“結果”工具
2.已有的幾何位置
在CFD仿真的前處理階段，即在幾何(Geometry)階段和網格(Meshing)階段，已經存在于幾何結構的體和面，包括用戶對這些體和面的命名，都會完全導入到Fluent模塊和CFD-Post模塊。當要生成數據時，就可以在直接在“Locations”的列表中去選擇這些已有的位置，見圖3所示。
圖3 已存在的位置
如圖4所示，我們在位置列表選擇了三根加熱管的壁面（已存在的邊界條件），然后生成溫度的數據，即得到了加熱管壁面的溫度云圖。
圖4
3. 自定義位置--平面
根據后處理的需求，如果所需的位置不在已有位置的列表里，可以臨時自定義位置。
“Location”工具欄下的“Plane”可以用來創建平面，見圖5所示，Domains用來限定創建平面的范圍，這里可以選擇全部計算域(All Domains)，也可以是某個子流體域。創建平面的方法(Method)可以選擇與三個坐標軸平面平行、點和矢量、三點。
圖5 創建平面
如圖6所示，我們創建了某個子流體域的XY平面（Z=0），在該平面生成溫度的數據，即得到了子流體域內XY平面上的溫度云圖。
圖6
4.自定義位置--曲面
根據后處理的需求，當要自定義比平面更加復雜的“位置”，如球面或圓柱面時，則需要先在“表達式Expressions”欄中創建在空間直角坐標系下的曲面表達式，圖7所示分別創建了球心在原點的球面表達式、軸線是Y軸的圓柱面表達式。
圖7 創建表達式
在創建表達式后，在“變量Variables”欄中定義對應曲面表達式的變量，見圖8所示：
圖8 創建變量
在有了變量，如圓柱形變量Variable cylinder之后，使用“Location”工具欄下的“Isosurface”來創建面，見圖9所示。Domains用來限定創建平面的范圍，
這里可以選擇全部計算域(All Domains)，也可以是某個子流體域，得到曲面將是表達式在Domains范圍內的部分。Variable欄對應選擇之前創建的變量。Value欄填入目標曲面大小的值，Isosurface工具創建的是一個等值面，需要注意的是Value值應不超過Domains范圍的邊界。
圖9 創建等值面
如圖10所示，得到了一個半徑100mm，軸線是Y軸的圓柱面Isosurface cylinder，這個圓柱面可以用作生成結果數據的“位置”。
圖10 圓柱面位置
如圖11所示，在圖10的圓柱面位置上生成溫度的數據，即得到子流體域內靠近三根加熱管附近半徑100mm圓柱面上的溫度云圖。
圖11
5.“位置”的剪裁
根據后處理的需求，當只需要“位置”的部分范圍時，可以使用“Location”工具欄下“Iso Clip”來剪裁當前已有的幾何位置，見圖12所示。剪裁的對象適用于平面或曲面，可以是前處理階段已有的位置，也可以是自定義的位置。使用“Iso Clip”后，將得到一個剪裁后的新的“位置”（原剪裁對象也仍然存在于位置列表里）。
圖12 創建剪裁
例如我們在圖10操作得到的圓柱面位置上裁剪出圓柱面的部分范圍，在Iso Clip對話框的Locations列表中選擇需要剪裁的對象，單擊New按鈕添加進行剪裁的控制量，可以同時添加多個量，見下圖13所示，得到了按控制量要求進行剪裁的圓柱面的部分范圍。
圖13剪裁得到新的“位置”
如圖14所示，在圖13剪裁后的部分圓柱面位置上生成溫度的數據，即得到剪裁后部分圓柱面處的溫度云圖。
圖14
6.小結
“位置”的概念是后處理的基礎，后續提取數據、生成數據都是要基于某個特定的“位置Location”。本文介紹的CFD-Post模塊中確定位置的實用技巧，將對ANSYS Fluent仿真計算的結果后處理提供很好的幫助。
文章來源：創依科技CAE
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