FLOW3D 后處理——數據類型

我在 Output 數據的輸出中曾經提到過數據源 Restart data，Selected data，History data 的區別。本文我重點分析數據類型的呈現以及過程中參數的調整。

從 FLOW3D 中可以分析（Analyze）四種類型的數據：Probe，1-D，2-D，3-D。他們分別以點、線、面、體的四種形式呈現。

四種數據的相同之處在于它們可呈現變量的種類大致相同，均包括了fraction of fluid、Pressure、Velocity magnitude等。

其中，Probe 和 1-D 均可直接在 Data variables 中選擇所需呈現變量，2-D 和 3-D 則分別以等值線、等值云圖和等值面的方式呈現不同變量。

在時間范圍的選擇上，四種數據擁有相同的可操作性，可選擇某一時刻（時間節點的設置見Output 數據的輸出），也可選擇一段時間。

四種數據的不同之處：

 

四種數據最大的不同在于數據呈現的限定范圍。

 

Probe 的數據范圍局限于某個點，因此在 x，y，z 軸線上以單滾動條的形式存在。 

1-D 的數據范圍局限于某條線，因此除了在 x，y，z 某條軸線上可選定范圍外，其余坐標只能以單滾動條點的形式存在。

2-D 的數據選取范圍為面，因此首先需要限定平面，即 x-y 面、y-z 面或者 x-z 面。當選擇某一面時，與該面垂直的軸線默認選取的是中間的位置。

3-D 數據選取范圍為體，因此可以任意地在空間內選取體數據。

下面介紹一下各類型數據在輸出時的注意事項：

 

Probe 因為是點數據，因此可輸出隨時間變化的圖表，在 Output form 中選擇 Graphical 即可。

如果不僅僅需要導出輸出變量隨時間的變化，例如直接輸出壓力隨軸線的變化，這時就需要借助其他后處理軟件了，如 Flowsight。

 

此外，數據源中除了 Restart data 和 Selected data 外還有 General history 和 Mesh dependent history 可供選擇，如 Baffles 監測流量中的流量數據就需要選擇 General history 導出。

2-D 數據涉及了等值變量面的呈現形式，需要額外選擇等值變量的表現形式（Contourtype）。

表現形式有等值線和等值云圖。具體有四種，如下所示：

包括：黑/白等值線、多彩等值線、云圖以及等值線+云圖。當存在等值線時，可通過 Number of contours 來增加或減少等值線。

 

2-D 數據中，呈現變量的范圍通過 Contour limits 進行設置。

其中，Auto 指的是當前時刻的變量范圍。Global 指的是任意時刻的變量范圍。User defined可以自定義變量范圍。

 

此外，在 Contour option 中可以選擇 blanking variable（空白變量）。

例如，當 Contour variable 選擇 fraction of fluid，值設置為 0.5，range 設置為 Blank cells below value 時，網格中 fraction of fluid 小于 0.5 將呈現空白，所以有空泡或者無流體的區域呈現的是背景顏色。

 

2-D 數據還可以呈現速度矢量的輸出。

 

在 Vectors option 中可以對速度矢量的疏密進行修改。例如，如果將 x，y，z某軸的數據填寫 3，則代表該軸方向上每三個網格出現一個速度矢量標識。

Scaling 中的 Scaling factor 表示了速度大小的放大倍數，常用于流速較小時矢量箭頭太小的情況。

3-D 數據是通過選擇不同變量著色，以體的形式呈現。其中，Iso-surface 等值面中以流體率（fraction of fluid）作為默認選項，即顯示網格中的流體部分。而以不同的變量對運算區域進行著色則是通過 color variable 進行設置。例如，想在輸出的流態中以壓力分布著色應該選擇 Pressure，想以佛式數著色應該選擇 Froude number。

 

和 2-D 數據的顯示變量范圍的調整一樣，如上所述，通過 Contour limits 進行調節。

在有關等值面的設置選項中，如下圖。

Open volume 旨在呈現設置的 Contour value 之外的空間。

Solid volume 一旦被選中則網格中的實體將會呈現出來。不過，這種情況下實體的顯示受限于網格尺寸，可能比較粗糙，如果想要輸出漂亮點可以勾選下方的 STL。

 

Iso-surface options 的右邊三項中，針對一些對稱幾何體只模擬一半的情況，如果想在輸出圖形中顯示完整的渲染，則需要勾選 Open symmetry boundaries，前提是使用了對稱邊界 symmetry（見邊界條件（一））。

 

Render frames to disk 和 Append to existing output 用于不同數據的結合，這里不深究。 

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