Пост-процессинг. Обработка результатов в Star-CD

В этой статье описаны некоторые возможности PROSTAR в плане представления и визуализации результатов моделирования. В данном случае используются результаты решения примера номер 2 (см. Tutorial), в котором моделируется поток в колене. Есть некоторые отличия от базового варианта примера, частности локальное измельчение сетки и область пористого материала в верхней части канала.

Актуально для версии 3.15а

Загрузка файла результатов

Файл результатов *.pst содержит поля значений всех расчетных переменных. Кроме этого, в нем могут быть сохранены дополнительные величины, такие как коэффициенты теплопереноса, значения Y+ и т.д. (все это задается с помощью панели Analysis Controls>Output Controls > Analysis Output).

Если выполняется нестационарный расчет, то файл *.pst содержит поля значений всех расчетных переменных с последнего шага по времени, а промежуточные значения сохраняются в отдельном файле с расширением *.pstt. Список переменных, подлежащих сохранению, а так же частота их записи в этот файл задается пользователем в процессе подготовки расчета.

Для загрузки данных стационарного или нестационарного расчета из файлов .pst или .pstt можно использовать NavСenter:
• Откройте папку Post - Processing и выберите Load Data
• В меню Analysis выберите тип данных (стационарные - Steady State или нестационарные - Transient)
• Для загрузки файла данных нажмите Open Post File
• Для выбора переменных перейдите на вкладку Data

Выбор данных.

В процессе решения все величины рассчитываются в центрах ячеек. Именно эти данные и записываются в файлы результатов. Визуализация результатов может основываться как на значениях в центрах ячеек (пункт Cell в меню Data Type), так и на значениях в вершинах (соответствующий пункт в меню Data Type называется Cell & Wall/Bound (Smooth)), получаемых в результате интерполяции. Значения для граничных областей и стенок (пункты Boundary и Wall)отображаются на специальных двумерных ячейках-оболочках (shells), автоматически создаваемых PROSTAR. Для загрузки данных по давлению:

• В меню Data Type выберите опцию Cell.

• В списке скалярных переменных Scalar Data выберите переменную Pressure (давление).

• Для загрузки данных нажмите Get Data.

• Для перехода к панели визуализации Create Plots нажмите красную кнопку Go To Create Plots

Последнее действие эквивалентно выбору панели Create Plots непосредственно в NavСenter.

Выбор вида отображения данных

Различные способы отображения результатов собраны на трех основных вкладках: 3-D Surface (трехмерное отображение), Section/Clipped (сечения и разрезы) и IsoSurf (изоповерхности). Вкладки Vectors и Options содержат элементы настройки формата отображения.

• На вкладке 3-D Surface в меню Options выберите Contour (filled) (контуры равных значений с заливкой между ними)

• В меню Edge/Mesh выберите Grid (отображение линий сетки)

• Нажмите Plot to Screen (отобразить на экране)

Распределение давления в колене.

Этот рисунок использует принятые по умолчанию в PROSTAR параметры отображения. Для изменения параметров можно просто выбрать подходящую картинку в окне Select Plot (обратите внимание, что в правой части окна присутствует полоса прокрутки). Изменив параметры, нажмите Plot to Screen для отображения.

Изменение числа цветов в цветовой шкале

По умолчанию для отображения значений используется 14 цветов - от красного вверху шкалы до синего внизу шкалы. Как видно из предыдущего рисунка, максимальное падание давления приходится на пористую среду, поэтому на остальной части канала просматриваются лишь небольшие изменения давления.

Иногда для улучшения качества визуализации необходимо увеличить количество используемых цветов. Для этого:
• На панели Create Plots выберите вкладку Options
• В поле количества цветов Number of Color Indices значение 14 измените на 20.
• Для подтверждения изменений нажмите Apply.
• Вернитесь на вкладку 3-D Surface и нажав Plot to Screen перерисуйте рисунок. Пока существенных изменений давления вне пористой среды не видно, поэтому необходима дополнительная настройка шкалы.

Изменение диапазона цветовой шкалы.

Другим способом улучшения отображения является изменение диапазона шкалы. Если в нашем случае ограничить шкалу интервалом от -2.0 до 0.4, то изменение давления перед пористой средой будет представлено гораздо нагляднее. Для этого:

• На вкладке Options в меню Range (диапазон) выберите пункт User.

• В двух появившихся полях введите минимальное и максимальное значения отображаемой величины.

• Нажмите Apply.

• Вновь вернитесь на панель 3-D Surface и нажмите Plot to Screen.

Отображение результатов по сечениям

Отображение по сечениям - удобное средство визуализации результатов в некоторой плоскости сечения в трехмерной расчетной области. Для доступа к средствам отображения по сечениям выберите вкладку Section/Clipped на панели Create Plots. В PROSTAR плоскость сечения задается с помощью вектора нормали к плоскости (координаты вводятся в полях Normal) и опорной точки плоскости (координаты вводятся в полях Point). Плоскость сечения может быть задана и с помощью курсора, для чего необходимо нажать на кнопку Section Slice. Помните, что опорная точка не обязана совпадать с одной из расчетных вершин расчетной сетки.

Отображение распределения давления в сечении

Иногда трудно сориентироваться в положении контрольного сечения в модели. Для этого крайне удобным может оказаться отображение «проволочной» модели расчетной области с помощью опции Edge on или выбора пункта Edge в меню Edge/Mesh. Эта опция позволяет легко оценить положение плоскости сечения. Положение плоскости сечения можно динамически изменять с помощью бегунка Slide Plane Along Normal (сдвинуть плоскость сечения вдоль нормали). Значения 0 и 1 соответствуют границам расчетной области в направлении нормали к плоскости сечения.

Отображение результатов в разрезе