Figure 1: 统计监视面板
关于这个监视器的设定的程序如下:
1. 标明你所想要的报告的类型,具体方法是:对于打印输出打开打印选项,对于绘图打开
绘图选项。你可以同时激活这些选项。 2. 在统计列表中选择适当的量。
3. 如果你要绘制这些量,你可以参阅绘图参数所介绍的方法来设定任何绘图选项。
绘图参数
如果你选择绘制统计,你可以修改几种显示参数。
在第一个窗口框中,你可以指定图形窗口的ID,求解器会在这个窗口中绘图(如果你绘制不止一个量,求解器就会这个窗口中绘制第一个图)。在迭代过程中,激活的图形窗口会临时设定为这个窗口来更新绘图,然后返回到先前的值。因此统计绘图可以保持在独立的窗口中而不会干涉其它的后处理图形绘制。注意,你在统计列表中选择的附加量会绘制在ID增量的窗口中。
你可以修改绘图轴和残差曲线的属性。点击Axes...或者Curves...按钮可以打开修改坐标轴属性或者修改属性的相关选项。具体可以参阅修改坐标轴属性和修改曲线属性两节。
监视力和力矩
在每一步迭代之后,求解器可以计算并保存升力,阻力和/或力矩系数来创建收敛的历史记录。你可以打印和绘制这个收敛数据,也可以将它们保存到外部文件。FLUENT XY图所写入的外部文件的格式在XY图文件格式一节介绍。例如:在计算外部空气动力学时或者对力尤其感兴趣时,监视力会很有用。有时候在残差降到三阶量级之前力就已经收敛了,所以比起只监视残差来说你可以提前停止计算来节省时间。(你还要确保检查质量流速和热传导速度来保证质量和能量的守恒,具体可以使用通过边界的流量一节介绍的流量报告面板来完成这个操作。)
注意:力和力矩系数是用参考值一节所介绍的参考值。具体就是:力系数使用参考面积、密度和速度,力矩系数是用参考面积、密度、速度和长度。
注意:只有处理过的力系数数据被保存起来。如果你决定改变任何控制力监视的参数,比如说参考值、力矢量、力矩轴或者壁面区域,你可能会在数据中看到不连续性:以前的数据没有被更新。通常说来如果你做出改变,你可能想要在继续迭代之前删除先前的力系数数据。
非定常流动计算中力的监视
如果你计算的是非定常流动,指定的力的报告是在每一个时间步之后更新而不是每一个迭代之后更新。所有力监视和相关设定的步骤的其它功能都不改变。
使用力监视面板概述
你可以是用力监视面板(下图)来打印、绘制和保存在指定壁面处升力、阻力和力矩系数的收敛性历史记录。菜单:Solve/Monitors/Force...。
Figure 1: 力监视面板
在这个面板中,你需要标明你所要的报告的类型(打印输出、绘图或者文件),并指定哪个系数和壁面是你所感兴趣的。对于每一个被监视的系数会输入附加的信息。你也可以修改绘图参数。注意:在对于每一个系数报告作出所需要的修改之后一定要点击应用按钮。
指定力系数的报告
对于每一个你选择监视的系数,你需要在理监视面板中设定所有适当的参数并点击应用按钮。在迭代中你可以监视一个、两个或所有的(三个)系数(阻力、升力和力矩矢量分量)。当你选择所需的系数时,求解器会显示该系数当前的或者默认的面板设定。点击应用按钮就会将当前面板对所选系数的设定保存起来。
指定力系数报告的程序如下:
1. 在系数下拉列表中选择感兴趣的阻力、升力或者动量系数。
2. 在壁面区域列表中,选择需要计算系数的壁面区域。如果你所监视的是不止一个系数,
每一个系数对应的所选择的壁面区域可能是相同的。然而,如果你需要,你可以在不同的区域中计算不同的系数。
3. 根据所选的系数不同,进行下面的步骤:
? 如果是监视阻力或者升力,在力矢量标题中输入力矢量X、Y和Z分量,沿着这些分
量就会计算出力。只有在系数下拉列表中选择了阻力或者升力,才会出现力矢量标题,
在默认的情况下,阻力是在x方向上计算的,升力是在y方向上计算的。 ? 如果你监视的是力矩系数,输入力矩中心的笛卡尔坐标,力矩就是参照这个中心计算出
来的。只有在系数下拉列表中选择了力矩才会出现力矩中心标题。默认的力矩中心是(0,0,0)。你还需要指定你需要监视的力矩矢量分量。目前你一次只能监视一个力矩矢量分量。在About下拉列表中选择X、Y或者Z轴。(只有在系数下拉列表中选择了力矩这一列表才会被激活)对于二维问题只有关于z轴的力矩矢量存在。 4. 标明你所要报告的类型(打印输出、绘图或者文件),具体可以参阅下一节:打印、绘
制和保存力系数的历史
5. 点击应用按钮,如果需要的话,对附加系数重复上述步骤。
打印、绘制和保存力系数的历史
有三种报告所选的力系数的方法。在力监视面板中的选项框中打开打印选项就可以在文本窗口(控制台)中打印系数值。要在绘图窗口中标明的图形窗口中绘制系数,打开绘图选项。要保存到文件,打开写入选项并指定文件名。你可以同时激活这三个选项中的任何几个选项的组合。
注意:如果你选择不讲力系数保存到文件,当你退出当前FLUENT进程时这些信息就会丢失。
如果你希望显示当前力系数历史的绘图,只需要点击绘图按钮。
如果你选择绘制力系数(或者在解过程中交互进行或者在计算完毕后使用绘图按钮),由几个显示参数是你可以修改的。
在绘图窗口框中,你可以指定图形窗口的ID,求解器会在这个窗口中绘制每一个力系数的图(如果你绘制不止一个量,求解器就会这个窗口中绘制第一个图)。在迭代过程中,激活的图形窗口会临时设定为这个窗口来更新绘图,然后返回到先前的值。因此力系数绘图可以保持在独立的窗口中而不会干涉其它的后处理图形绘制。
你可以修改绘图轴和曲线的属性。相同的属性应用到所有力监视图中。点击Axes...或者Curves...按钮可以打开修改坐标轴属性或者修改属性的相关选项。具体可以参阅修改坐标轴属性和修改曲线属性两节。
丢弃力监视数据
如果你确定由力监视器所收集的数据没用(比如说,你重新开始计算或者改变某一参考值),你可以点击清除按钮来丢弃积累的数据。清除按钮会清除系数下拉列表中所选的系数的所有监视数据,包括相关的历史文件(文件名框中的名字也会被清除)。当你使用清除按钮,你需要在问题对话框中确认数据清除。这个操作只移除力监视数据,对于解数据没有影响。
监视曲面积分
在每一个求解器迭代或者时间步之后,去面上流场变量或函数的平均、质量平均、积分或者流速可以被监视。你可以打印或者绘制这些收敛数据,也将它们保存为外部文件。外部文件的格式和XY绘图文件格式一节所介绍的FLUENT XY绘图文件格式一样。
监视曲面积分可用于检查迭代收敛性和网格独立性。例如,你可以监视某一变量在曲面上的平均值。当这些值不再改变时,你可以停止迭代。然后你可以进行适应网格重新计算收
敛阶。如果在两次适应之间曲面上的平均值不再变化,就可以认为这些解是与网格无关的。
定义曲面监视器概述
你可以使用曲面监视面板(定义曲面监视器中的图1)来创建曲面监视器并标明每一个历史是否即以什么时候被打印、绘制或者保存。定义曲面监视面板(定义曲面监视器中的图2)是从曲面监视器面板中打开的,它允许你定义每一个监视器跟踪什么内容(即流场变量在一个或多个曲面上的平均、积分、流速或者质量平均)。
定义曲面监视器
你需要在曲面监视面板中开始曲面监视的定义程序(图1)菜单:Solve/Monitors/Surface...。
Figure 1: 曲面监视器面板
程序如下:
1. 增加曲面监视器值到你希望的曲面监视数量。当这个值被增加时,面板中的附加监视器
输入就变成可编辑的了。对于每个监视器你需要执行下面的步骤。 2. 在名字标题中输入监视器的名字,并使用绘图、打印和写按钮来标明你所需要的报告(绘
图、打印或者文件),具体可以参阅答应、绘制和保存区面积分历史一节。
3. 在Every下面的下拉列表中选择每一个迭代或者每一个时间步来标明你要在每一次迭
代还是每一个时间步之后更新监视器。如果是非定常计算,时间步是唯一有效的选择。如果你指定为每一个迭代步,而且迭代面板中报告的间隔大于1,监视器就会在每一个报告间隔中更新而不是每一步迭代中更新(例如,报告间隔是2,监视器就会每隔一步迭代更新一次)。如果你指定每一个时间步,报告的间隔就不会有影响,监视器会在每一个时间步之后被更新。
4. 点击定义按钮打开定义曲面监视器面板(图2)。因为这是模式面板,所以只有你执行
了5-10步之后求解器才允许你进行操作。
5. 6. 7.
Figure 2: 定义曲面监视器面板
在定义曲面监视器面板中选择曲面监视器的积分方法,你可以在报告类型下拉菜单中选择积分、平均、流速或者质量平均来实现方法的选择。这些方法在曲面积分一节介绍。 在曲面列表中选择一个或多个你想要积分的曲面。
在Repor Of下拉列表中指定需要积分的变量或者函数。首先在上面的下拉列表中选择所需要的类别,然后你可以在下面的列表中选择某一相关量(对于列表中变量的说明请参阅流场函数定义一节)。
如果你对数据绘图或者将它们写入文件,请指定作为x轴或者数值使用的参数(y轴/值对应监视数据)。在X轴下拉列表中选择迭代、时间步或者流动时间作为x轴函数,监视数据会依照它来打印或者绘制。如果是计算非定常流动,时间步和流动时间是唯一有效的选择。如果你选择时间步,绘图的x轴对应的是时间步,如果你选择流动时间,x轴对应的是过去的时间。
如果你在绘制被监视的数据,你可以指定图形窗口的ID,求解器会在这个窗口中绘图。在迭代过程中,激活的图形窗口会临时设定为这个窗口来更新绘图,然后返回到先前的值。因此每一个曲面监视绘图都可以保持在独立的窗口中而不会干涉其它的后处理图形绘制。
如果你在将监视数据写入文件,指定文件名。
记住在曲面监视器面板中定义了所有曲面监视器之后点击OK按钮。
8.
9.
10. 11.
打印、绘制和保存曲面积分历史纪录
有三种报告曲面积分的方法。在曲面监视面板中的选项框中打开打印选项就可以在文本窗口(控制台)中打印曲面积分值。要在绘图窗口中标明的图形窗口中绘制积分值,打开绘图选项。要保存到文件,打开写入选项并指定文件名。你可以同时激活这三个选项中的任何几个选项的组合。