流体仿真软件：Fluent天然气处理二次开发_（11）.后处理与可视化技术.docx

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后处理与可视化技术

在流体仿真软件Fluent中，后处理与可视化技术是验证和解释模拟结果的关键步骤。通过后处理，用户可以对仿真数据进行进一步分析，提取重要的物理量和统计信息。可视化技术则帮助用户直观地理解流场的分布、流动特性和物理现象。本节将详细介绍Fluent中的后处理和可视化技术，包括如何使用Fluent的内置工具和如何通过二次开发来增强后处理和可视化的功能。

1.Fluent内置的后处理工具

1.1.结果文件的读取与管理

Fluent支持多种结果文件格式，包括.cas（案例文件）和.dat（数据文件）。用户可以通过以下步骤读取和管理结果文件：

打开Fluent：启动Fluent软件。

读取案例文件：

File-Read-Case

读取数据文件：

File-Read-Data

1.2.基本可视化工具

Fluent提供了丰富的可视化工具，包括等值面、流线、矢量图、云图等。以下是这些工具的基本使用方法：

1.2.1.等值面

等值面用于显示特定物理量的等值区域。例如，可以显示压力、温度或速度的等值面。

创建等值面：

Surface-Iso-Surface

设置等值面参数：

选择要显示的物理量（例如，压力pressure）。

设置等值面的值（例如，100000Pa）。

显示等值面：

Display-Surfaces

1.2.2.流线

流线用于显示流体的流动路径。通过流线，可以直观地看到流体的流向和速度分布。

创建流线：

Surface-Streamlines

设置流线参数：

选择流线的起点和终点。

设置流线的密度和颜色。

显示流线：

Display-Surfaces

1.2.3.矢量图

矢量图用于显示流场中的速度矢量。通过矢量图，可以直观地看到流体的速度方向和大小。

创建矢量图：

Surface-Vectors

设置矢量图参数：

选择要显示的速度矢量。

设置矢量的长度和颜色。

显示矢量图：

Display-Surfaces

1.2.4.云图

云图用于显示流场中物理量的分布。通过云图，可以直观地看到流体的压力、温度、速度等物理量的分布情况。

创建云图：

Surface-Contours

设置云图参数：

选择要显示的物理量（例如，速度velocity）。

设置云图的颜色范围和等值线数量。

显示云图：

Display-Surfaces

1.3.数据提取与分析

Fluent提供了多种数据提取和分析的方法，包括表面积分、体积积分、时间序列等。

1.3.1.表面积分

表面积分用于计算特定表面上的物理量总和或平均值。例如，可以计算进出口处的压力降。

选择表面：

Report-SurfaceIntegrals

设置积分参数：

选择要计算的物理量（例如，压力pressure）。

选择要积分的表面（例如，出口outlet）。

计算并显示结果：

Calculate

1.3.2.体积积分

体积积分用于计算整个计算域内的物理量总和或平均值。例如，可以计算整个计算域内的质量流量。

选择计算域：

Report-VolumeIntegrals

设置积分参数：

选择要计算的物理量（例如，密度density）。

选择要积分的区域（例如，整个计算域all）。

计算并显示结果：

Calculate

1.3.3.时间序列

时间序列用于记录仿真过程中特定物理量随时间的变化情况。例如，可以记录进出口处的压力变化。

设置时间序列：

Plot-X-YPlot

选择物理量和位置：

选择要记录的物理量（例如，压力pressure）。

选择要记录的位置（例如，进出口inlet和outlet）。

生成时间序列图：

Plot

2.通过二次开发增强后处理与可视化功能

在Fluent中，通过UserDefinedFunctions(UDFs)进行二次开发可以显著增强后处理和可视化功能。用户可以编写C语言代码来实现自定义的等值面、流线、矢量图、云图以及数据提取和时间序列记录。本节将详细介绍如何编写这些UDF来增强后处理和可视化功能。

2.1.编写自定义等值面

通过UDF，用户可以创建自定义的等值面，例如根据特定的物理量组合或复杂的条件来生成等值面。

2.1.1.示例代码

以下是一个示例代码，用于创建一个自定义的等值面，该等值面基于温度和速度的组合条件。

#includeudf.h

DEFINEIso-Surfacemy_custom_iso_surface(c,t,user_data)

{

realtemperature=C_T(c,t);

realvelocity=C_