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XField圆柱绕流流场解算数据可视化

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往期回顾:

XField软件Web版上线

N分之一模流场数据重构为全局流场数据

1.1亿网格 XField超音速压缩折角流动后处理


  

科学计算可视化软件——XField,是一款以多场景、多维度、多层次科学计算数据为核心的多领域可视分析软件。软件以更贴近人类思维的方式呈现科学计算数据,实现多维度领域特征捕获、沉浸式物理现象洞察、多层次数据同屏展示、多用户协同可视化。软件可支持VR/AR/3D/大屏显示,也可作为模块插入到已有应用程序中。软件自主可控,可按需定制。XField已服务于如数字孪生场景、数字工程等多个复杂场景。


本篇利用Fluent作为求解器计算,获得瞬态多时刻流场结果数据CGNS格式文件,导入可视化后处理软件XField后处理展示。

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案例背景

 

圆柱绕流是流体力学中一个经典问题,由于流体具有粘性力的作用,在流体绕过圆柱形固体时会产生边界分离现象。在圆柱绕流问题中,随着流体雷洛数的增大,扰流现象也会有所不同。在雷诺数Re≤1时,流场中的惯性力与粘性力相比居次要地位,圆柱上下游的流线前后对称,阻力系数近似与雷洛数成反比,此雷诺数范围的绕流称为斯托克斯区;随着雷洛数的增大,圆柱上下游的流线逐渐失去对称性,圆柱后缘上下两侧形成周期性排列的涡阵,出现卡门涡街现象。

在实际中大风吹过建筑物结构、水流冲击桥墩以及气流经过航天飞行器上等,在这些工况下都会出现圆柱绕流现象,因此研究圆柱绕流在实际工程中有着重要意义。

 

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计算工况 

 

本案例相关数据参考STAR CCM+官方随机案例,气流过直径10mm的圆柱体,自由来流速度为0.15m/s,流动雷洛数为75,算例采用层流计算,流场CAD数模如下:

 

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1. 流场网格可视化

 

网格可视化包含网格数据信息还原、网格点、线、面、体的显示,网格边界条件筛选显示,网格显示模式设置,颜色设置等。

 

物面网格

速度云图以网格显示

 

多截面速度云图以网格显示

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2. 截面云图可视化

 

截面云图位于直角坐标系,显示XYZ 某一截面位置或者多个截面上的物理量云图分布。常见的云图包含压力云图、速度云图等,用于显示对应参数在流场中的分布情况。

流场单截面涡量云图

 

流场多截面速度云图

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3. 物面云图可视化

 

物面云图是显示流场单个或者多个边界条件对应表面的物理量分布。

 

物面速度云图

 

物面涡量云图

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4. 等值面可视化

 

等值面是指空间中的一个曲面,在该曲面上所有的物理参数值相等,用于显示具体值在流场中的分布情况。 

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5. 流线可视化

 

流线是欧拉法描述流动的一种方法,在该时刻曲线上的所有质点的速度矢量均与这条曲线相切。XField可批量提取流场中的流线等数据,采用粒子追踪功能再现曲线显示,支持包含批量参数设置、流线云图显示及瞬态流线显示。

 

某时刻速度流线

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6. 矢量场可视化

 

矢量场采用大量 GPU 粒子模拟速度场等矢量场,真实还原流场中的矢量,使工程人员可以清晰的看到流场中粒子的分布。

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7. 漫游轨迹模式

 

漫游轨迹是指能够输入多个坐标,对输入的轨迹点进行管理,也可添加多条轨迹。选中某条轨迹时,切换普通漫游,就会按照该轨迹线路运动。

以上为本次案例展示的全部内容,感谢您的关注,我们下期再见~


来源:荣泰创想ROMTEK
Fluent航天建筑数字孪生曲面XField
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2023-08-04
最近编辑:1年前
荣泰创想 ROMTEK
CFD 国产自主可控软件
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1条评论
CFD基础及应用
签名征集中3
1年前
强大呀
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