Fluent仿真后处理实战技巧（一）
ANSYS CFD流体相关问题的仿真，在ANSYS Workbench平台下一般可以按下图1所示的几何(Geometry)、网格(Meshing)、求解(Solve)和后处理(Post-processing)四个阶段进行。
图1
仿真后处理，是将ANSYS Fluent计算完成后的结果进行展示和交流的有效手段。ANSYS Workbench平台下的CFD-Post模块功能全面，操作性强，非常适合用于Fluent计算结果的后处理。CFD-Post后处理的基本流程是：确定位置à通过变量/表达式提取数据à在给定位置生成数据。
因此对于后处理而言，“位置”的概念是非常重要的。本文是后处理系列的第一篇，将重点分享“确定位置”相关的实用技巧。
1.进入CFD-Post模块
打开ANSYS Workbench平台，在工具箱中选择“结果”模块，拖动到求解完成的Fluent项目管理图标上，形成连接，双击“结果”按钮，进入CFD-Post后处理，见图2所示。
图2 Workbench平台选择“结果”工具
2.已有的几何位置
在CFD仿真的前处理阶段，即在几何(Geometry)阶段和网格(Meshing)阶段，已经存在于几何结构的体和面，包括用户对这些体和面的命名，都会完全导入到Fluent模块和CFD-Post模块。当要生成数据时，就可以在直接在“Locations”的列表中去选择这些已有的位置，见图3所示。
图3 已存在的位置
如图4所示，我们在位置列表选择了三根加热管的壁面（已存在的边界条件），然后生成温度的数据，即得到了加热管壁面的温度云图。
图4
3. 自定义位置--平面
根据后处理的需求，如果所需的位置不在已有位置的列表里，可以临时自定义位置。
“Location”工具栏下的“Plane”可以用来创建平面，见图5所示，Domains用来限定创建平面的范围，这里可以选择全部计算域(All Domains)，也可以是某个子流体域。创建平面的方法(Method)可以选择与三个坐标轴平面平行、点和矢量、三点。
图5 创建平面
如图6所示，我们创建了某个子流体域的XY平面（Z=0），在该平面生成温度的数据，即得到了子流体域内XY平面上的温度云图。
图6
4.自定义位置--曲面
根据后处理的需求，当要自定义比平面更加复杂的“位置”，如球面或圆柱面时，则需要先在“表达式Expressions”栏中创建在空间直角坐标系下的曲面表达式，图7所示分别创建了球心在原点的球面表达式、轴线是Y轴的圆柱面表达式。
图7 创建表达式
在创建表达式后，在“变量Variables”栏中定义对应曲面表达式的变量，见图8所示：
图8 创建变量
在有了变量，如圆柱形变量Variable cylinder之后，使用“Location”工具栏下的“Isosurface”来创建面，见图9所示。Domains用来限定创建平面的范围，
这里可以选择全部计算域(All Domains)，也可以是某个子流体域，得到曲面将是表达式在Domains范围内的部分。Variable栏对应选择之前创建的变量。Value栏填入目标曲面大小的值，Isosurface工具创建的是一个等值面，需要注意的是Value值应不超过Domains范围的边界。
图9 创建等值面
如图10所示，得到了一个半径100mm，轴线是Y轴的圆柱面Isosurface cylinder，这个圆柱面可以用作生成结果数据的“位置”。
图10 圆柱面位置
如图11所示，在图10的圆柱面位置上生成温度的数据，即得到子流体域内靠近三根加热管附近半径100mm圆柱面上的温度云图。
图11
5.“位置”的剪裁
根据后处理的需求，当只需要“位置”的部分范围时，可以使用“Location”工具栏下“Iso Clip”来剪裁当前已有的几何位置，见图12所示。剪裁的对象适用于平面或曲面，可以是前处理阶段已有的位置，也可以是自定义的位置。使用“Iso Clip”后，将得到一个剪裁后的新的“位置”（原剪裁对象也仍然存在于位置列表里）。
图12 创建剪裁
例如我们在图10操作得到的圆柱面位置上裁剪出圆柱面的部分范围，在Iso Clip对话框的Locations列表中选择需要剪裁的对象，单击New按钮添加进行剪裁的控制量，可以同时添加多个量，见下图13所示，得到了按控制量要求进行剪裁的圆柱面的部分范围。
图13剪裁得到新的“位置”
如图14所示，在图13剪裁后的部分圆柱面位置上生成温度的数据，即得到剪裁后部分圆柱面处的温度云图。
图14
6.小结
“位置”的概念是后处理的基础，后续提取数据、生成数据都是要基于某个特定的“位置Location”。本文介绍的CFD-Post模块中确定位置的实用技巧，将对ANSYS Fluent仿真计算的结果后处理提供很好的帮助。
文章来源：创依科技CAE
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