CFD-POST軟件介紹【轉(zhuǎn)發(fā)】

今天要談到的是后處理軟件CFD-POST。

在Ensight被ANSYS收購(gòu)之前(2017年7月5日,CEI Ensight被ANSYS收購(gòu)),CFD-Post一直都是ANSYS CFD的御用后處理器。主要負(fù)責(zé)為CFX及Fluent提供專業(yè)的后處理。在Fluent被ANSYS收購(gòu)之前,CFD-Post是CFX的后處理器,原名CFX-Post,不過這都是很久以前的事情了。關(guān)于CFD-Post的更多介紹,可以參閱ANSYS幫助文檔,或登錄ANSYS官方網(wǎng)站查閱相關(guān)資料。

下面以一個(gè)簡(jiǎn)單案例來(lái)描述CFD-Post處理穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果的基本流程。

CFD-POST可以從開始菜單啟動(dòng),也可以在Workbench中以Result模塊的形式啟動(dòng)。

• 啟動(dòng)CFD-Post

• 選擇菜單Load → Result

• 在彈出的文件選擇對(duì)話框中,選擇計(jì)算結(jié)果文件aerofoil.cas

• 點(diǎn)擊Open按鈕導(dǎo)入結(jié)果文件

注意這里只需要選擇cas文件,不用選擇dat文件,CFD-Post會(huì)自動(dòng)在當(dāng)前目錄中尋找與cas文件同名的dat文件。若兩個(gè)文件都選擇的話,導(dǎo)入后會(huì)出現(xiàn)兩套數(shù)據(jù)。

本案例為Fluent計(jì)算的2D問題,導(dǎo)入CFD-Post會(huì)自動(dòng)變成了3D模型。如下圖所示,多出了兩個(gè)symmetry邊界。

注意:在CFD-Post導(dǎo)入Fluent的2D模型時(shí),會(huì)自動(dòng)將2D轉(zhuǎn)化為3D模型。其中2D平面模型會(huì)自動(dòng)拉伸1m的厚度,而2D軸對(duì)稱模型,則會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)1°。

本案例要處理一個(gè)翼型外流場(chǎng)數(shù)據(jù)。如下圖所示。

對(duì)于此類翼型外流場(chǎng)計(jì)算后處理,比較關(guān)注的是升力阻力特性、流場(chǎng)分布等。

在進(jìn)行后處理之前,搞清楚后處理的目的非常重要。這一步通常是在進(jìn)行模擬仿真之前就應(yīng)該做好的。

利用云圖顯示速度分布。

• 鼠標(biāo)雙擊選擇模型樹節(jié)點(diǎn)中要顯示云圖的部件,如symmetry 1

• 選擇屬性窗口中Color標(biāo)簽頁(yè)

• 選擇Variable為Velocity

• 選擇Range為Local

• 點(diǎn)擊Apply按鈕

操作過程如下圖所示。

與速度相同的處理方式,選擇Variable為Pressure,查看壓力分布。

有時(shí)候云圖看著不方便,此時(shí)可以用壓力等值線圖來(lái)展示。

• 選擇工具欄按鈕Contours,新建一個(gè)等值線圖

• 設(shè)置Locations為Symmetry 1

• 選擇Variable為Velocity

• 選擇Range為Local

• 設(shè)置等值線數(shù)量of Contours為20

• 點(diǎn)擊Apply按鈕創(chuàng)建等值線

CFD-Post做不出下圖所示的這種真正的等高線效果,下面這種效果是在Tecplot中完成的。

由于本案例計(jì)算域過大,如果從入口出發(fā)創(chuàng)建流線的話,會(huì)影響顯示效果。實(shí)際上我們只需要關(guān)注翼型周圍的流線。因此可以在翼型來(lái)流前方創(chuàng)建line,然后以此line作為流線的出發(fā)位置,即可創(chuàng)建漂亮的流線。

• 創(chuàng)建一個(gè)(-4 -1 0)至(-4 1 0)的line,如下圖所示操作。

• 一次直線作為入口創(chuàng)建流線,如下圖所示操作

翼型周圍的流線如下圖所示。

這里要?jiǎng)?chuàng)建曲線圖,可以表達(dá)出某一物理量沿某一直線、曲線或方向上的分布規(guī)律。

由于2D的翼型模型導(dǎo)入到CFD-Post中被拉伸成了三維模型,因此需要?jiǎng)?chuàng)建多段線來(lái)表達(dá)翼型。這里采用翼型面邊界wall與symmetry 1邊界的交線。

• 采用交線的形式構(gòu)造多段線

• 創(chuàng)建曲線圖

翼型上壓力分布如圖所示。

這里也可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到其他專業(yè)曲線制作軟件(如Origin)中進(jìn)行處理。

由于計(jì)算升力系數(shù)與阻力系數(shù)需要知道翼型的投影面積,而這里并不清楚,因此升阻力系數(shù)無(wú)法計(jì)算。但是升力和阻力是可以計(jì)算得到的。

• 選擇菜單Tools→ Function Calculator激活函數(shù)計(jì)算器

• 選擇Function為force

• 選擇Location為wall

• 設(shè)置Direction為Global X

• 點(diǎn)擊Calculate按鈕計(jì)算阻力

• 設(shè)置Direction為Global Y

• 點(diǎn)擊Calculate按鈕計(jì)算升力

如下圖所示,計(jì)算阻力為877.284N,升力為29568N。

如果知道翼型的投影面積,可以通過升力(或阻力)除以動(dòng)壓得到升力系數(shù)(阻力系數(shù))。

本案例簡(jiǎn)單的介紹了CFD-Post處理穩(wěn)態(tài)計(jì)算模型的一般流程,對(duì)于其中更多的高級(jí)功能均為涉及到。下一篇我們演示如何利用CFD-Post處理瞬態(tài)數(shù)據(jù)。

文中的模型文件鏈接:http://pan.baidu.com/s/1hrLSPmc 密碼:57od