引言

這是開源場運算和操作C++庫類(openfoam)使用指南。她詳細(xì)描述了OpenFOAM基本操

作，一方面通過第二章一系列教程練習(xí)。然后通過對更多獨立組件更詳細(xì)描述學(xué)習(xí)cpenfoa明

Of一方面重要是一種C++庫類,重要用于創(chuàng)立可執(zhí)行文獻(xiàn),例如應(yīng)用程(application)0

應(yīng)用程序提成兩類：求解器，都是為理解決特定持續(xù)介質(zhì)力學(xué)問題而設(shè)計；公用工程，這些是

為了執(zhí)行涉及數(shù)據(jù)操作等任務(wù)而設(shè)計。Of涉及了數(shù)量眾多solver和utilities,牽涉問題也

比較廣泛。將在第三章進(jìn)行詳盡描述。

Of一種強(qiáng)項是顧客可以通過必要預(yù)備知識(涉及數(shù)學(xué)，物理和編程技術(shù))創(chuàng)立新solvers和

utilitieso

Of需要前解決和后解決環(huán)境。前解決、后解決接口就是。f自身實用程序(utilities),以此

保證協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)傳播環(huán)境。圖1.1是of總體構(gòu)造。第4章和第五章描述了前解決和運營of案

例，既涉及用of提供meshgenerator劃分網(wǎng)格也涉及第三方軟件生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。第六章

簡介后解決。

OpenSourceFieldOperationandManipulation(OpenFOAM)C++Library

MeshingUserStandardOthers

UtilitiesParaView

ToolsApplicationsApplicationse.g.EnSight

Figure1.1:OverviewofOpenFOAMstructure.

Chapter2

指引手冊

在這一章中咱們詳細(xì)描述了安裝過程，模仿和后進(jìn)程解決

某些OpenFOAM測試案例，以引導(dǎo)顧客運營OpenFOAM基本程

序。$FOAM_TUTORIALS目錄包括許多案件演示of提供所有求

解器以及許多共用程序使用，在試圖運營教程之前，顧客必要

一方面保證她們已經(jīng)對的地安裝了OpenFOAMo

該教程案件描述blockMesh預(yù)解決工具使用，paraFoam案例

設(shè)立和運營OpenFOAM求解器及使用paraFoam進(jìn)行后解決。使

用OpenFOAM支持第三方后解決軟件顧客可以選?。核齻円纯?/p>

以按照教程使用paraFoam,或當(dāng)需要后解決時參閱第六章第三

方軟件使用闡明。

OpenFOAM安裝目錄下tutorials目錄中所有指引手冊都是可復(fù)制。教程依照流動類型分

列在不同目錄下，相應(yīng)子目錄依照求解器slover分類。例如，所有icoFoam案件存儲在一種子

目錄uincompressible/icoFoam,incompressible表達(dá)流動類型為不可壓。如果顧客但

愿運營一套例子，建議該顧客復(fù)制tutorials目錄到本地運營目錄。她們可以輕松通過輸入下

邊命令來復(fù)制:

mkdir-p$FOAMRUN

cp-r$FOAMTUTORIALS$FOAMRUN

2.1.蓋驅(qū)動腔流Lid-drivencavityflow

本節(jié)將簡介如何進(jìn)行預(yù)解決，運營和后解決一種例子，涉及二維正方形區(qū)域內(nèi)等溫，不可壓縮

流動。圖2.1中幾何體所有邊界都是由壁面。在x方向頂層墻體以1米/秒速度移動，而其她3

個墻壁是靜止。最初，流動會假設(shè)為層流，將在均勻網(wǎng)格上使用icoFoam求解器來求解層流等

溫不可壓流動。在本教程中，將研究加強(qiáng)網(wǎng)格劃分效果和網(wǎng)格朝向壁面分級效果。最后，流動

雷諾數(shù)增長，必要使用用于恒溫不可壓縮紊流pisoFoam求解器.

U工=Im/s

Figure2.1:Geometryoftheliddrivencavity.

2.1.1前解決

通過編輯實例文獻(xiàn)在OpenFOAM中設(shè)立實例，顧客應(yīng)選取一種xeditor進(jìn)行前解決，如

emacs,vi,gedit,kate,nedit等。編輯文獻(xiàn)也許在OpenFOAM中，由于I/0目錄格式核心

字意思很明確，很容易使沒有經(jīng)驗顧客理解。

模仿實例涉及網(wǎng)格，流場，屬性，控制參數(shù)等數(shù)據(jù)。如4.1節(jié)所述，在OpenFOAM,這些數(shù)據(jù)是

存錯在實例目錄下一組文獻(xiàn)中，而不是單個實例文獻(xiàn)，如許多其她流體力學(xué)軟件包。實例目錄

予以恰當(dāng)描述性名稱，例如：該教程中第一種例子就叫cavity。在編輯實例文獻(xiàn)和運營cavity

實例前準(zhǔn)備工作中，顧客應(yīng)打開該案例目錄：

cd/home/tur11ebot/OpenFOAM/0penF0AM-2.3.O/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity

tutorialsincompressibleicoFoamcavity?Q

0constantsystem

2.1.1.1生成網(wǎng)格

OpenFOAM經(jīng)常運營在三維直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，生成都是三維幾何構(gòu)造。OpenFOAM默認(rèn)求解三

維訶題，可以通過在某些邊界上指定一種'special'empty邊界條件?，這些邊界垂直于不規(guī)定

解第三維，從而來求解二維問題。（三維如何求解二維問題）

cavity腔域是一種在xy平面上邊長d=0.1m正方形。起初用20*20均勻網(wǎng)格。塊構(gòu)造見圖

2.2。網(wǎng)格生成器是OpenFOAMblockMesh,依照一種輸入文檔blockMeshDict（在給定實例

constant/polyMesh目錄下）中指定描述生成網(wǎng)格。對該實例輸入blockMeshDict如下所示：

1/*--------------------------------------------------------?-C++-*------------------------------------------------------------*\

3I\\/FieldIOpenFOAM:TheOpenSourceCFDToolbox

4I\\/0perationIVersion:1.7.1I

5I\\/AndIWeb:www.OpenFOAM.orgI

6I\\/ManipulationII

7\*------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------*/

8FoamFile

o{

ioversion2.0;

3

Figure2.2:Blockstructureofthemeshforth(icavity.

IIformatascii;

)2classdictionary;

13objectblockMeshDict;

14)

15〃*************************************//

16

17convertToMeters0.1;

18

19vertices

20(

21(000)

22(1o0)

23(110)

24(010)

25(000.1)

26(100.1)

27(110.1)

28(010.1)

29)；

30

3iblocks

32(

33hex(01234567)(20201)simpleGrading(111)

31);

35

36edges

37(

38)；

39

iopatches

H(

42wallmovingWal1

?(

44(3762)

45)

46wallfixedWalIs

47(

48(0473)

49(2651)

so(1540)

51)

52emptyfrontAndBack

53(

54(0321)

ss(4567)

56)

57)；

58

59mergePatchPairs

60(

61)；

62

63//。冷—冷村**村8，，桿華，24“。小?”冷—冷桿華//

買7行是文獻(xiàn)頭信.0,用充顯找表達(dá)，接下來是Fca/ilc子日京中文獻(xiàn)信息..用I...)大括號界定.

注糅(來門蘇軍作博客)：

Fowtfile〃文獻(xiàn)頭

(

version2.0;〃版本號

foraatascii：〃存儲形式二進(jìn)制或者a“M

classvolScalarField;〃場類型，體心標(biāo)?場

objectp；〃場名字

]

在手冊其她某些：

為清晰起見并節(jié)約空間，文獻(xiàn)頭，涉及寬顯線及FoamFile子目錄，將會在引用實例文

獻(xiàn)時所有省去。

文獻(xiàn)一方面指定塊頂點坐標(biāo)，然后通過頂點標(biāo)號和單元個數(shù)定義塊(此處僅有一種)，最

后，它定義邊界塊。建議顧客查閱5.3節(jié)理解blockMeshDict文獻(xiàn)中輸入項含義。

在blockMeshDict文獻(xiàn)上運營blockMesh生成網(wǎng)格。在這個實例目錄中，做到這一點，只

需在終端輸入：

blockMesh

終端窗口產(chǎn)生blockMesh運營狀態(tài)報告。任何blockMeshDict文獻(xiàn)錯誤都會被blockMesh挑出

來，所產(chǎn)生錯誤信息直接引導(dǎo)顧客到文獻(xiàn)中產(chǎn)生問題所在行。在該階段不應(yīng)當(dāng)有錯誤。

Creatingpatches

Creatingcells

Creatingpointswithscale0.1

Block0cellsize:

t:o.oes..6.005

j：e.oos..o.eos

k：o.8i..e.ei

WritingpolyMesh

MeshInformation

boundtngeox：(eoe)(o.ie.ie.ei)

nPotnts:882

nCells:400

?nFaces:1640

nlnternalFaces:766

Patches

patch6(start:760size:20)name:novingWall

tuprtaltecbhot1gt(usrtatlretb:o7t8-6virstiuzea:l-6m0a)chnianme:e-:/OfptexneFdOwAaMl/lOspenFOAM-2.3.0/TGU/parctice/cavit^H

patch2(start:846size:88。)name:frontAndBackI

ITGUparcticecavityconstantpolyMesh>Q

/—/?…

i=i=

i\\iw?

t向h1

blockMeshDictboundaryfaces

op/??.一

Ii=1--

Iw

nentsIl1\\\1

loadsneighbourownerpoints

2.1.2邊界和初始條件

完畢網(wǎng)格生成，顧客可以看看為這個案例設(shè)立初始場文獻(xiàn)。案例設(shè)立開始時間t=0s,

因此初始流場數(shù)據(jù)被設(shè)立在cavity目錄下面名字為0子文獻(xiàn)夾里。文獻(xiàn)夾0里涉及兩個文獻(xiàn),

p和U。每個壓力（p）和速度（U）初始值和邊界條件都必要設(shè)立。讓咱們來檢查下文獻(xiàn)p:

17dimensions[02-20000]：

18

19internalFiclduniform0；

20

21boundaryField

22{

23movingWall

24{

25typezcroGradient;

26）

27

28fixedWalls

29（

30typezeroGradicnt;

31）

32

33frontAndBack

34{

35typeempty：

〃空邊界條件，闡明求解是二維流動，這個在openFOAM是獨有，如果遇到該類邊界，該邊界不參加方程〃

離散，也就是什么都不做。

36}

37}

38

39//*********木**********************木木*************木******木*******木**********//

流場數(shù)據(jù)文獻(xiàn)有3個重要輸入：

dimensions:指定流場尺度（單位指數(shù)），這里運動學(xué)壓力，即m2s-2（02-20000）

（見第4.2.6節(jié)獲取更多信息）；

internalField:其內(nèi)部文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可以是統(tǒng)一，由單一值擬定；不均勻時，流場合有值必要

指定（詳細(xì)信息見4.2.8節(jié)）；

boundaryField：邊界流場數(shù)據(jù)，涉及邊界條件和及所有邊界塊數(shù)據(jù)（詳細(xì)信息見4.2.8

節(jié)）。

對于這個腔體例子，邊界僅由壁面構(gòu)成，分為兩種邊界：（1）fixedWall:固定墻涉及側(cè)墻

和低墻（2）movingWall:移動墻頂蓋。作為壁面，兩者P文獻(xiàn)都是zcroGradient邊界條件，

即“壓力垂直梯度為零"。frontAndBack代表二維狀況下先后兩個塊，因而必要設(shè)立為

empty。

該實例中，正如大多數(shù)咱們遇到狀況同樣，初始場被設(shè)立為是均勻。在這里，壓力是運動學(xué)上壓力，作

為一種不可壓縮狀況，其絕對值是不有關(guān)，因而為以便起見設(shè)立為uniform0。（為什么跟絕對值不有

關(guān)？）

顧客可用同樣方式檢測0/U文獻(xiàn)中速度場。dimensions為對速度所盼望因次，內(nèi)部流場初始

化為uniformzero,在這個例子里速度場必要由由3個矢量表達(dá)，即均勻（000）見第

4.2.5節(jié)獲取更多信息）。

對frontAndBack塊，速度邊界流場規(guī)定相似邊界條件。其她方向都是墻：固定墻需要假定無滑

移條件，因而fixedValue條件其值為統(tǒng)一（000）。頂面以1米每秒速度沿x方向移動，因

而也需要fixedValue條件，但為統(tǒng)一（100）值。

2.1.1.3物理特性

實例物理屬性存儲在后綴為....Properties文獻(xiàn)里,放在Dictionaries目錄樹。對于這個icoFoam例

子：唯一必要指定運動粘度是存儲在transportproperties目錄中。顧客可以檢查運動粘度與否對的設(shè)

立，通過打開transportproperties目錄來查看或編輯入口。運動粘度核心字是nu,在方程中用同音希

臘字母v代表。最初，例子運營時雷諾數(shù)為10,其中雷諾數(shù)定義為：

Re=（2.1）

式中，d和1U1分別為特性長度和特性速度，V為運動粘度。此處d=0.Im,lUl=lm/s,因此Re=10時,

v=0.052s-1o因而對的動力粘度文獻(xiàn)入口指定為：

17

isnunu[02-10000]0.01;

19

20

21//***本****東*************木*********.***本木***今*************東****東****.*******//

2.1.1.4control

與時間控制、解數(shù)據(jù)讀取與存儲有關(guān)輸入數(shù)據(jù)都是從controlDict目錄讀入。讀者應(yīng)看看這個

文獻(xiàn)；作為實例控制文獻(xiàn)，她放在system目錄中。

運營開始/結(jié)束時刻及時間步長必要設(shè)立。4.3節(jié)詳細(xì)簡介了OpenFOAM提供夠靈活時間控制。在這個教

程咱們設(shè)立開始運營時刻從1=0開始，這意味著of需要從文獻(xiàn)夾0讀取流場數(shù)據(jù)，更多案例文獻(xiàn)構(gòu)造

信息見4.1小節(jié)。因而咱們設(shè)立startFrom核心詞為startTime并指定核心詞startTime為0。

對于結(jié)束時間，咱們但愿獲得流動繞空腔循環(huán)(即穩(wěn)定)時穩(wěn)態(tài)解。普通而言，層流中，

流體通過該區(qū)域10次才干達(dá)到穩(wěn)態(tài)。在這個例子里，流動沒有通過該區(qū)域，由于這里沒有進(jìn)口

也沒有出口。取而代之，設(shè)蓋子穿過腔體10次為結(jié)束時間，即1s；事實上，事后發(fā)現(xiàn)0.5s就

足夠了，因而應(yīng)采用該值。指定stopAt核心詞為endTim%并賦值0.5

當(dāng)前咱們需要設(shè)立時間步長，由核心詞delta!代表。運營icoFoam時為達(dá)到瞬時精準(zhǔn)及

數(shù)值穩(wěn)定，規(guī)定Courant數(shù)不大于1。對于一種單元Courant數(shù)定義如下：

C0=ffl(2.2)

ox

st是時間步長，|U|是通過單元速度大小，6x是該速度方向上單元尺寸。流速在穿過

區(qū)域時是變化，必要保證任何地方CoG。因而咱們以最糟狀況選取5t取值：Co最大值必要

與大尺度流速和小單元尺度聯(lián)合效果相一致。這里，這個整個區(qū)域單元尺寸固定，因此Co最大

值發(fā)生在緊挨著蓋子地方，這里速度接近1米每秒。單元尺寸為：

=—=喘=0.005in(2.3)

因而為了達(dá)到所有區(qū)域內(nèi)Co?l,時間步長deltaT設(shè)立必要不大于等于：

?=窄舁=1x：。。5=0.005s(2.4)

作為模仿進(jìn)程，咱們但愿能寫下每隔一段時間成果,這樣咱們就能在后解決包里查當(dāng)作果。

核心詞writeControl表達(dá)設(shè)立輸出成果時刻某些可選項＜：這里咱們選取timeSte.選項：每隔n

次時間步長輸出一次成果，n值由核心詞writelnterval指定。假設(shè)咱們要設(shè)立在時刻0.1,

0.2,...,0..S輸出成果，時間步長是0.005s,因而是每20次步長輸出一次成果，放給

writelnterval賦值20。

Of會依照當(dāng)前時間創(chuàng)立一種新目錄，例如0.1s,在每個時刻輸出一系列數(shù)據(jù)，在4.1章節(jié)有詳

細(xì)簡介。在icoFoam求解器輸出每個流場信息U和p放在時間目錄里。對于這個例子，在

controlDict中輸入如下：

18applicationicoFoam;

19

2(>startFromstartTime;

21

22startTime0;

23

24stopAtendTime;

25

26endTime0.5;

27

2Hdelta?0.005;

30writeControltimeStep;

31

32writeInterval20;

33

34purgeWrite0；

35

36writeFormatascii;

37

38writePrecision6;

39

4owriteCompressionuncempressed;

41

42timeFormatgeneral;

43

44timePrecision6;

45

46runTimeModifiableyes;

47

48

49//*************************************************************************//

2.1.1.5離散和線性求解器設(shè)立

顧客可以在systemH錄下fvSchemes文獻(xiàn)中指定選取有限體枳離散法。線性方程求解器規(guī)范和限差和其她

算法控制在fvSolution文獻(xiàn)中，同在system目錄下。顧客可以自由查看這些庫類，但是當(dāng)前咱們不需要討

論人口數(shù)據(jù)，除了fvSolution中PISO子目錄下pRefCell和pRefValue。在封閉系統(tǒng)如腔體內(nèi),用是相對

壓力：是壓力范疇而不是絕對值。在這種狀況下，求解器在pRefCell單元中通過pRefValue設(shè)立一種相對

值，在該實例中都設(shè)為0。變化其中任何一種值都會只變化絕對壓力場，而不會變化相對壓力場或速度場。

2.1.2查看網(wǎng)格

在實例運營前，最佳查看一下網(wǎng)格以檢查與否有錯。網(wǎng)格在OpenFOAM提供后解決工具

paraFoam中查看，通過在終端在案例目錄下

(ying@ying-desktop:cd/home/ying/RUN/tutoria1s/incompressible/icoFoam/cavityM車)輸

入:

paraFoam

來啟動paraFoam后解決。

turtlebot@turtlebot-virtual-machine:~/OpenFOAM/OpenFOAM-2.3.0/TGU/parcttce/cavit

y$paraFoam

FATALERROR:ParaVtewreadermodulelibrariesdonotexist

Pleasebuildthereadermodulebeforecontinuing:

cd$F0AM_UTILITIES/postProcesstng/graphtcs/PV4Readers

./Allwclean

./Allwmake

也可以通過另一種目錄位置執(zhí)行：

paraFoam-case$FOAM_RUN/tutorials/incompressible/iccFoam/cavity

從而打開了ParaView窗口如圖6.1所示。在PipelineBrowser,顧客可以看到ParaView已經(jīng)打開了

cavity案例模塊：cavity.OpenFOAM在點擊Apply按鈕前，顧客需要從RegionStatus和面板上選取某

些幾何構(gòu)造。由于該案例很小，通過檢查RegionStatus面板標(biāo)題相鄰box可以很容易地選取所有數(shù)據(jù)，

這可以自動檢查各個面板中所有獨立部件。然后顧客可以點擊Apply按鈕將幾何構(gòu)造加載到ParaView中。

6.1.5.1節(jié)中簡介了某些慣用設(shè)立，請查閱該章節(jié)中有關(guān)設(shè)立。

之后顧客應(yīng)當(dāng)打開Display面板，其控制著所選模塊可視化重現(xiàn)。在Display面板中，顧客應(yīng)當(dāng)做如下工

作，如圖2.3所示：（1）設(shè)立Color為Soli.Colo.：（2）點擊Se.Soli.Colo.選取恰當(dāng)顏色，如黑色（對

于白色背景）；（3）在Style面板，從Representatio.菜單選取Wirefram.。背景顏色可以在頂部菜單面

板Edit中選取Vie.Settings...來設(shè)立。

特別是第一次啟動ParaView,必要如6.1.5節(jié)描述同樣操作。特殊，由于這是一種2D狀況，規(guī)定在Edit菜

單中選取ViewSettings窗口，在General面板必要選取UseParallelProjection。在Annotation窗口

OrientationAxes可以勾選或不宜，或通過鼠標(biāo)拖曳來移動。

—OpenDisplaypanel

—SelectColorbySolidColor

—SetSolidColor,e.(j.black

一SelectWireframe

&ie￡ditSewimaoonTDolsjjeb

ee盅e?0K<S?8>M$nme

WireframeX2匕口匕00G

E]B[口|x

Bbunn

OOjtctimpector

-

ProptrtiesayIrtocmation

ApplyIfextwe

Cokxby

Represertatton

interpdaaon

Material

Par*$*?*

Figure2.3:ViewingthemeshinparaFoam.

2.1.3運營應(yīng)用程序

正如一切UNIX/Linux可執(zhí)行軟件，OpenFOAM應(yīng)用程序可以按如下兩種方式運營：作為前臺解決器，也

就是說，前臺解決器中shell始終等待，直到命令在給定命令提示符之前完畢為止；作為后臺解決器，不需

要在shell接受附加規(guī)定之前完畢。

在該狀況下，可以在前臺運營icoFoam。icoFoam求解器即可以通過進(jìn)入案例目錄，在命令提示符

處輸入如下命令：

icoFoam

mulattve=-2.04992e-18

DICPCC:Solvingforp,Initialresidual=8.33045e-O7,Finalresidual=8.3394!

e-07,NoIterations0

timestepcontinuityerrors:sumlocal=8.59385e-09,global=5.07889e-19,cur

ulative=-1.54203e-18

ExecutionTime=0.22sClockTime=1s

Time=0.5

CourantNumbermean:0.222158max:0.852134

smoothSolver:SolvingforUx,Initialresidual=2.32737e-07,Finalresidual=

2.32737e-07,NoIterations6

smoothsolver:SolvingforUy,Initialresidual=5.O7002e-07,Finalresidual=

5.07002e-e7,NoIterations6

DICPCG：solvingforp,initialrestdual=i.ozsie-oo,Finalrestdual=2.77237f

-07,NoIterations1

timestepcontinuityerrors:sumlocal=4.0374e-G9,global=-9.0204e-19,cum

lative=-2.44407e-18

DICPCG:Solvingforp,Initialresidual=5.31987e-07,Finalresidual=5.3198'

e-07,NoIterations0

timestepcontinuityerrors:sumlocal=6.12557e-09,global=-3.93738e-20,ci

mulattve=-2.48344e-18

ExecutionTime=0.22sClockTime=1s

End

The.mean.tha.ParaVie.ha.no.bee.buil.yet.Yo.ca.folio,th.insti'uction.fro.ste.numbe.#.fro.thi.pag

從而執(zhí)行，也可以是可選取-case,給定案例目錄，如：

icoFoam-case$FOAMRUN/tutorials/incompressible/icoFoam/cavity

進(jìn)程寫入終端，顯示當(dāng)前時間，最大Courant數(shù)，所有場初始及最后殘差。

Figure6.1:TheparaFoamwindow

2.1.4后解決

當(dāng)成果一寫入時間目錄，就可以用paraFoam來查看，回到paraFoam窗口，并且選取

cavity.OpenFOAM模塊Properties面板。如果案例模塊對的窗口面板似乎在任何時刻都不存

在，則保證：cavity.OpenFOAM是高亮藍(lán)色；旁邊eye按鈕是開以顯示圖像是可行；

為了使paraFoam準(zhǔn)備好顯示所感興趣數(shù)據(jù)，一方面使規(guī)定運營時間為0.5s,如果當(dāng)

ParaFoam開著時運營案例，時間目錄中輸出數(shù)據(jù)不會自動在Paraview中加載。為裝載數(shù)據(jù)，

顧客必要在Properties窗口中選取UpdateGUI,然后點擊綠色Apply按鈕。時間數(shù)據(jù)就會加

載到ParaView中。

2.1.4.1等值面及等值線繪制

為查看壓力，顧客應(yīng)當(dāng)打開Disply面板，由于它控制著所選模型可視化體現(xiàn)。為繪制一種

簡樸壓力曲線，顧客需要按照下面來選取，如圖2.4詳細(xì)所示：在Style面板，從

Representation菜單選取Surface；在Color面板，選取。p及RescaletoDataRange,

為了看早t=0.5s時刻成果，用VCRControls或者CurrentTimeControls將時間設(shè)為0.5,

這些位于ParaView窗口頂部菜單下方工具欄中，見圖6.4.壓力場如預(yù)期同樣，腔體左上部為

低玉區(qū)，右上角為高壓區(qū)，如圖2.5所示。

Pressure,p(Pa)

-440.2080.242$6438

Figure2.5:Pressuresinthecavitycase

Figlire2.4:Displayingpressurecontoursfortliecavitycase.

通過點圖標(biāo)。p,壓力場

在各個單元間內(nèi)插，從而得到持續(xù)流場。相反，如果顧客選取單元圖標(biāo)

,在每個單元上就是一種蛋度壓力值，因此每個單元都由單一顏色表達(dá)而沒有梯度。

顏色棒圖可以在ActiveVariableControls中點擊ToggleColorLegendVisibility而

浮現(xiàn)，也可以在View菜單選取ShowColorLegend。點擊ActiveVariableControls工具欄

或Disply窗口中Color面板中EditColorMap按鈕，顧客就可以設(shè)立顏色棒圖特性范疇，例

如文字大小，字型選取及尺度計數(shù)形式等。通過鼠標(biāo)拖動可以變化顏色棒圖在圖像窗口位置。

ParaView新版本默認(rèn)使用顏色尺度為藍(lán)色到白色到紅色萬惡不是更常用藍(lán)色到綠色到紅色

（彩虹）。因而顧客第一次執(zhí)行ParaView時，也許但愿變化顏色尺度，者可以通過在Color

ScaleEditor中選取ChoosePreset（初調(diào)），然后選取BluetoRedRainbowo在點擊OK

確認(rèn)后來，顧客就nJ以點擊MakeDefault按鈕以便ParaView始終采用這種顏色色棒。

如果顧客旋轉(zhuǎn)圖像，可以發(fā)現(xiàn)整個幾何表面都按壓力上色了。為產(chǎn)生真實等值線，顧客一

方面要產(chǎn)生一種切割面，或者說“slice（切片）”，穿過整個幾何形狀使用Slice噓波器，見

6.1.6.1節(jié)描述。切割面中心在（0.05,0.05,0.005）,垂直線設(shè)為（0,0,1）。一旦產(chǎn)生了

切割面，通過使用6.1.6節(jié)所簡介Contourfilter來產(chǎn)生等值線。

6.1.6.1引入切割面

通慣顧客都但愿產(chǎn)生一種穿過平面等值線，而不是等值面。顧客就需要用Slicefilter來

創(chuàng)造一種切割面,等值線就在這個切割面上繪制。Slicefilter容許顧客在SliceType中通

過設(shè)定center及normal/radius來指定切割Plane,Box或Sphere。顧客可以用鼠標(biāo)操作切割

面,

然后顧客可以在切割面上運營Contourfilter易產(chǎn)生等值線，操作見6.1.6.

6.1.6等值線繪制

在頂部菜單欄Filter菜單中選取Contour,就可繪制等值線。filter在指定模塊上運營，因此如果模型自

身是3D,則等值線會是一系列2D表面分別代表恒定值，也就是說等值面。ContourProperties面板涉及

Iscsurfaces列表，可以編輯.，坦以便就是使用NewRange窗口：所選取尺度場從下拉菜單中選取。所得等

值線圖如下所示：

ParaView3.8.0人X

2.1

.4.

2

向

量

繪

制

在

繪

制流速向量之前，需要移走其她已經(jīng)創(chuàng)立模塊，例如上面使用Slice及Contour

filterso可通過在以PipelineBrowser中高亮有關(guān)模塊，然后在各自

Properties面板中點擊Delete,從而整體移除，也可以通過切換Pipeline

Browser中有關(guān)模塊eye按鈕來使其處在不工作狀態(tài)。

當(dāng)前咱們但愿在每個單元中心產(chǎn)生一種速度向量點符，一方面要過濾單元中心數(shù)據(jù)，如

所描述。在Pipel所eBrowser中使cavity.OpenFOAM模塊高亮,顧客從Filter菜單

中選取CellCenters,點擊Apply。

在PipelineBrowser中使Centers高亮，然后在Filter菜單中選取Glyph（點符），則

Properties窗口應(yīng)當(dāng)如圖2.6所示，在Properties面板，速度流場U自動在vectcrs菜單中

選取，由于它是當(dāng)前唯從來量場u默認(rèn)圖像ScaleMode為速度VectorMagnitude,但是由于

咱們想看到貫穿整個區(qū)域速度,應(yīng)當(dāng)選取off,SetScaleFactor為0.005.點擊應(yīng)用,浮現(xiàn)圖

像，但也許是一種單一顏色，例如白色。顧客

OpenParameterspanel

SpecifySetScaleFactor0.005

SelectScaleModeoff——

SelectGlyphTypeArrow—

Properties:DisplayHormacon|

I1,Appty?Re$'-tKDe?eT

Scatars

vectors

GlyphTypeAHN

TipResolution

TipRadius

TipL?ng(h

ShaftResoMion

ShanRadius

MOrient

Sc*Modeoff,

S?ScaleFactor[OOOSKEdit

MaximumNumberrrzrr--------------------------------------------；

ofPoints5000------------------------------------------

MMaskPoints

?RandomMode

Figure2.6:PropertiespanelfortheGlyphfilter.

應(yīng)當(dāng)依照速度量級用顏色標(biāo)記圖像，通過在Disply面板中設(shè)立ColorbyU來控制，也可

以在EditColorMap中選取ShowColorLegend（圖例）。輸出如圖2.7所示，在圖中，大寫

TimesRomanfonts是在ColorLegend標(biāo)題中選取,通過取消選定AutomaticLabelFormat,

在LabelFormat文字框中輸入%T6.2f將其標(biāo)記為2個固定有效數(shù)字。在View

SettingsGeneral面板中設(shè)立背景色為白色，見6.1.5.1節(jié)描述。

HtoEditV?ewSourcocfiltersIbolcM?crocMolp

的百雷用Qgy?畫同K辱瞳：眼B4創(chuàng)AEAM珞Fx匚15明

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國電?(@演百。至4魅F

,1Ap?lineBrowser(9X)分|II(MmIeIaIx

Qbuiltin:

<3>ftcavity.OpenFOAM

93?Shcel

,79■Contour!

o>6?CellCentersl

向Glyphl

ObjectInspectorIS?

量

繪

制

目.

里

平面圖由Glyphfilter產(chǎn)生，fiIter讀取Vectors中選取場，且提供一種GlyphTypes范疇，

Arrow提供一種清晰向量平面圖給GlyphTypes。在一種顧客可以操作其為最佳效果面板，每個

圖形均有圖形控制選項。

剩余Properties面板重要涉及圖像ScaleMode菜單，最常用ScaleMode選項為：Vector,

其中圖像長度正比于向量量級；0座,其中每個圖像都是同樣長度。SetScaleFactor參數(shù)控制

圖像基本長度。

6.7.1.7在單元中心繪制

向量默認(rèn)在單元頂點繪制，但普通但愿在單元中心繪制數(shù)據(jù)。一方面對案例模塊應(yīng)用Cell

Centersfilter,然后對產(chǎn)生單元中心數(shù)據(jù)應(yīng)用Glyphfiller。

2.1.4.3流線繪制

同樣，在ParaView中繼續(xù)后解決之前，要使之前所描述向量繪制等模塊退出，當(dāng)前但愿繪

制速度流線，見6.1.8節(jié)所述。

在PipelineBrowser中保持cavity.OpenFOAM模塊高亮，在Filter菜單選取Stream

Tracer,點擊應(yīng)用。參數(shù)窗口應(yīng)設(shè)立如圖2.8所示。指定Seedpoints(原點)沿著Line

Source,其運營垂直于幾何中心，也就是說，從(0.05,0,0.005)到(0.05,0.1,0.005),在

本教程中圖像應(yīng)用：pointResolution為21：MaxPropagation為Length0.5；初始Step

Length為CellLength0.01；以及IntegrationDirectionBOTHo默認(rèn)參數(shù)使用Runge-

Kutta2IntegratorType。

點擊應(yīng)用產(chǎn)生軌跡，然后從Filter中選取Tube來產(chǎn)生高質(zhì)量流線圖。在本圖中，選?。?/p>

Nun.Side.6;Radiu.0.0003;Radiu.facto.10.流管依照速度量級上色。點擊Apply產(chǎn)生如圖2.9所示。