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ParaView 各种流线生成方法

1年前浏览8996

流线主要分为空间流线和面流线。

空间流线是指在三维计算域上生成的流线,面流线是指在二维面上生成的流线。


 


No.1 空间流线

通过点源或线源生成流线

以飞机外流场计算结果为例,此时管线浏览器中的结构如下:  

其中,c0.OpenFOAM为原始数据,ExtractBlock1为计算域,ExtractBlock2为飞机表面。  

通过点源生成流线:

  • 在RenderView1中仅显示ExtractBlock2,使用纯色着色

  • 在管线浏览器中,选择对象ExtractBlock1 并应用流线过滤器
  • 在“属性”面板中,选择变量U作为矢量,将“种子类型”设置为“点源”,将“种子点”的坐标设置为(-10 0 -2),将“半径”设置为0.25,并将“点数”设置为40
  • 使用Ma给流线上色

  • 选择Stream Tracer 1,在其上应用流管过滤器Tube

  • 使用Ma给流管上色

通过线源生成流线的方法类似。  
这里补充一下点源生成流线时控制流线生成方向的内容,流线的生成方向通过属性中的Integration Direction 参数控制,默认选择的是向两侧积分,如下:    
 

如果改为Forward,流线会向流动方向的前方生长:

除了控制流线生成方向的参数,控制流线总长度的参数Maximum Streamline Length也很常用。有时流线过长,而在流线尾部或前部其基本趋势没有太大变化,这时可以通过Maximum Streamline Length 控制流线的总长度。  

 

从表面释放流线

  • 隐藏Tube 1

  • 选择对象c0.OpenFOAM,然后应用Extract Block过滤器

  • 选择strake和wing部件创建新对象,从这些表面释放流线

  • 将提取出的部件设置为纯色,然后改为绿色

  • 从Filters -- Alphabetical 中选择Stream Tracer With Custom Source 过滤器

  • 种子源选择ExtractBlock3,输入选择ExtractBlock1
  • 隐藏ExtractBlock3, 其余设置如下:

  • 流线过密,下面减少种子点的数量,首先隐藏StreamTracerWithCustomSource1和ExtractBlock2      
  • 在管线浏览器中选择ExtractBlock3并显示
  • 从Filters -- Alphabetical 选择Mask Points过滤器
  • 可以自由选择所有可用选项,点击应用

  • 不从所有表面点释放流线,从筛选出的点上生成,以这种方式控制流线的疏密
  • 在管线浏览器中选择MaskPoints1
  • 从Filters -- Alphabetical 选择Stream Tracer With Custom Source过滤器
  • 选择对象MaskPoints1作为种子源,选择对象ExtractBlock1作为输入

  • 使用多视图对比查看疏密两种流线      

  • StreamTracerWithCustomSource2,添加流管过滤器Tube,可以使流线更美观


通过Stream Lines 直接查看流动

这是一种数据的呈现形式,直接切换即可,以cavity为例,切换呈现形式后可直接看到流动形成的涡。




No.2 面流线

平面上的面流线

以飞机外流场算例为例,首先,创建一个切面:

  • 在此切面上应用Surface Vectors 过滤器,创建面速度,并以Solid Color 着色
  • 在Surface Vectors 1 应用流线过滤器生成流线(这里是用线源生成的流线):

  • 如果用线源生成的流线不理想(比如流线离飞机机翼过远),可以改为点源,这样可以控制点源的位置:

还有一种平面上生成二维流线的过滤器 EvenlySpacedStreamlines2D, 应用效果如下:

如果想要使流线均匀的分布,可以使用EvenlySpacedStreamlines2D filter,在平面上应用后效果如下:

不过此过滤器只能应用在平行于XY的平面上,限制了它的使用。


曲面上的面流线

以上在平面上生成面流线的方法也可以用在曲面上生成面流线,不过Paraview提供了一个插件可以很方便的实现此功能,方法如下:

  • 首先在Tools – Manage Plugins..中加载Surface LIC插件。

  • 然后在呈现方式中可以看到此选项:


将变量切换为速度u,然后再选择Surface LIC,此时曲面上可直接出现流动轨迹:  


调节相应参数:

来源:多相流在线
OpenFOAM碰撞多相流燃烧湍流通用航空航天船舶水利控制ParaView积鼎 CFD
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首次发布时间:2023-06-23
最近编辑:1年前
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