今天要談到的是后處理軟件CFD-POST。

在Ensight被ANSYS收購之前(2017年7月5日,CEI Ensight被ANSYS收購),CFD-Post一直都是ANSYS CFD的御用后處理器。主要負責為CFX及Fluent提供專業的后處理。在Fluent被ANSYS收購之前,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。關于CFD-Post的更多介紹,可以參閱ANSYS幫助文檔,或登錄ANSYS官方網站查閱相關資料。

下面以一個簡單案例來描述CFD-Post處理穩態仿真結果的基本流程。

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

• 啟動CFD-Post

• 選擇菜單Load → Result

• 在彈出的文件選擇對話框中,選擇計算結果文件aerofoil.cas

• 點擊Open按鈕導入結果文件

注意這里只需要選擇cas文件,不用選擇dat文件,CFD-Post會自動在當前目錄中尋找與cas文件同名的dat文件。若兩個文件都選擇的話,導入后會出現兩套數據。

本案例為Fluent計算的2D問題,導入CFD-Post會自動變成了3D模型。如下圖所示,多出了兩個symmetry邊界。

注意:在CFD-Post導入Fluent的2D模型時,會自動將2D轉化為3D模型。其中2D平面模型會自動拉伸1m的厚度,而2D軸對稱模型,則會自動旋轉1°。

本案例要處理一個翼型外流場數據。如下圖所示。

對于此類翼型外流場計算后處理,比較關注的是升力阻力特性、流場分布等。

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

利用云圖顯示速度分布。

• 鼠標雙擊選擇模型樹節點中要顯示云圖的部件,如symmetry 1

• 選擇屬性窗口中Color標簽頁

• 選擇Variable為Velocity

• 選擇Range為Local

• 點擊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。

有時候云圖看著不方便,此時可以用壓力等值線圖來展示。

• 選擇工具欄按鈕Contours,新建一個等值線圖

• 設置Locations為Symmetry 1

• 選擇Variable為Velocity

• 選擇Range為Local

• 設置等值線數量of Contours為20

• 點擊Apply按鈕創建等值線

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。

由于本案例計算域過大,如果從入口出發創建流線的話,會影響顯示效果。實際上我們只需要關注翼型周圍的流線。因此可以在翼型來流前方創建line,然后以此line作為流線的出發位置,即可創建漂亮的流線。

• 創建一個(-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。

這里要創建曲線圖,可以表達出某一物理量沿某一直線、曲線或方向上的分布規律。

由于2D的翼型模型導入到CFD-Post中被拉伸成了三維模型,因此需要創建多段線來表達翼型。這里采用翼型面邊界wall與symmetry 1邊界的交線。

• 采用交線的形式構造多段線

• 創建曲線圖

翼型上壓力分布如圖所示。

這里也可以將數據導出到其他專業曲線制作軟件(如Origin)中進行處理。

由于計算升力系數與阻力系數需要知道翼型的投影面積,而這里并不清楚,因此升阻力系數無法計算。但是升力和阻力是可以計算得到的。

• 選擇菜單Tools→ Function Calculator激活函數計算器

• 選擇Function為force

• 選擇Location為wall

• 設置Direction為Global X

• 點擊Calculate按鈕計算阻力

• 設置Direction為Global Y

• 點擊Calculate按鈕計算升力

如下圖所示,計算阻力為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)除以動壓得到升力系數(阻力系數)。

本案例簡單的介紹了CFD-Post處理穩態計算模型的一般流程,對于其中更多的高級功能均為涉及到。下一篇我們演示如何利用CFD-Post處理瞬態數據。

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