得到燃气射流流场的数值解之后,应用合适的软件将其以图形和曲线的方式展示出来,才能更好地分析数据。OpenFOAM 通常与ParaView 配合使用,Fluent 自带后处理功能。也可以采用其他单独的后处理软件,如CFD-Post 和Tecplot。下面简单介绍几种常见的数据可视化形式。
1. 云图
云图是通过颜色标识变量的数值大小,以形成连续渲染的彩色图像,图4.36 和图4.37 所示为温度云图和湍动能云图。
图4.36 温度云图(见彩插)
图4.37 湍动能云图(见彩插)
图4.36 中红色区域温度最高,蓝色区域温度最低,由温度的变化可以清晰地反映出激波结构。图4.37 中红色区域的湍动能最强,可直观地显示出射流混合边界层的位置和宽度。
2. 等值线
将某个物理量等于某些离散数值的单元中心(顶点)用光滑曲线连接起来构成曲线族,曲线族越密集的地方物理量的梯度越大。图4.38 所示为马赫数等值线图,从图中可以更清晰地观察到激波结构。
图4.38 马赫数等值线图
3. 矢量图(www.daowen.com)
将矢量以箭头的形式标识出来,可以直观地展示矢量的大小和方向,如图4.39 所示的速度矢量图。图4.39 中箭头长短和颜色都指示速度大小,箭头方向指示当前单元的速度方向。
图4.39 速度矢量图
4. 流线图
绘制流场的流线,可以用于展示旋涡等复杂的流动结构。如图4.40 所示,显示了由压力入口(pressure-inlet)至压力出口(pressure-outlet)发出的数条流线,流线上的箭头代表当地速度矢量的方向,清晰地展示了全流场气流的流动结构。
图4.40 流线图
5. 曲线图
可以将数据绘制成曲线,便于定量地观察参数的变化规律和对比分析。图4.41 为沿喷管轴线的马赫数分布曲线,可以准确地确定激波的位置,并定量显示轴线上马赫数的分布。
图4.41 沿喷管轴线的马赫数分布曲线
以上只是简单介绍了几种常用的数据可视化方式,还有更多的其他形式的后处理方法,如等值面、制表等,有待读者自学。
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