可视化马赫数

可以将穿过网格中心的平面上的马赫数分布可视化。

通常,将马赫数场函数与体网格或谐波平衡求解视图表征结合使用,可以显示不同的马赫数解释。使用体网格表征可显示已建模叶片气道上的时间平均马赫数。使用谐波平衡求解视图表征可显示特定时刻的马赫数或马赫数的傅立叶模态幅值,具体取决于相应谐波平衡求解视图中的选择。

在本教程中,将使用谐波平衡求解视图表征将物理时间 t = 0.0001 s 时三个叶片气道上的马赫数可视化。

要可视化马赫数:

  1. 创建局部圆柱坐标系:
    1. 右键单击工具 > 坐标系 > 基准 > 局部坐标系并选择新建 > 笛卡尔。
    2. 在创建圆柱坐标系对话框中,单击创建,然后单击关闭。
  2. 为定子叶片排创建轴对称参数化:
    1. 右键单击工具 > 参数化节点并选择新建 > 轴对称。
    2. 选择轴对称 1 节点,然后设置以下属性:
      节点属性设置
      轴对称 1圆柱坐标系圆柱 1
      几何Blade_Row_1
      经向最小值叶片入口叶片排 1
      最大值Blade Outlet Blade Row 1
      展向最小值Hub Surface Blade Row 1
      最大值Shroud Surface Blade Row 1
      周向最小值Left Blade Cyclic Blade Row 1
      最大值Right Blade Cyclic Blade Row 1
  3. 为转子叶片排创建轴向对称参数化:
    1. 右键单击工具 > 参数化节点并选择新建 > 轴对称。
    2. 选择轴对称 2 节点,然后设置以下属性:
      节点属性设置
      轴对称 2圆柱坐标系圆柱 1
      几何Blade_Row_2
      经向最小值叶片入口叶片排 2
      最大值Blade Outlet Blade Row 2
      展向最小值Hub Surface Blade Row 2
      最大值Shroud Surface Blade Row 2
      周向最小值Left Blade Cyclic Blade Row 2
      最大值Right Blade Cyclic Blade Row 2
  4. 为定子叶片排创建叶片到叶片等值面:
    1. 右键单击衍生部件节点,然后选择新建 > 等值面。
    2. 在创建等值面对话框中,将输入部件设为 Blade_Row_1。
    3. 将标量设为 Axisymmetric 1 > Axisymmetric 1 S Normalized。
    4. 将等值设置为 0.5。
    5. 将显示设为没有显示器。
    6. 单击创建,然后单击关闭。
    7. 将新创建的等值面重命名为 Blade2Blade View 1。
  5. 为转子叶片排创建叶片到叶片等值面:
    1. 右键单击衍生部件节点,然后选择新建 > 等值面。
    2. 在创建等值面对话框中,将输入部件设为 Blade_Row_2。
    3. 将标量设为 Axisymmetric 2 > Axisymmetric 2 S Normalized。
    4. 将等值设置为 0.5。
    5. 将显示设为没有显示器。
    6. 单击创建,然后单击关闭。
    7. 将新创建的等值面重命名为 Blade2Blade View 2。
  6. 创建一个标量场景,用于显示与轮毂和罩体平行的截面上的马赫数(叶片-叶片视图):
    1. 右键单击场景节点,然后选择新建 > 标量。
    2. 将 Scalar Scene 1 节点重命名为 Mach Number。
    3. 单击场景/绘图。
    4. 编辑 Mach Number > Outline 1 节点,然后设置以下属性:
      节点属性设置
      轮廓轮廓禁用
      表面激活
      部件部件
      • 区域 > Blade_Row_1 > 边界 > Blade Surface Blade Row 1
      • 区域 > Blade_Row_1 > 边界 > Hub Surface Blade Row 1
      • 区域 > Blade_Row_2 > 边界 > Blade Surface Blade Row 2
      • 区域 > Blade_Row_2 > 边界 > Hub Surface Blade Row 2
    5. 选择 Scalar 1 节点,然后将其重命名为 Section 1。
    6. 编辑 Section 1 节点并设置以下属性:
      节点属性设置
      Section 1轮廓样式平滑填充
      部件部件衍生部件 > Blade2Blade View 1
      标量场函数马赫数 > 基准参考坐标系
      自动范围关闭
      最小值0.45
      最大值1.2
    7. 右键单击 Section 1 节点,然后将其复制并粘贴到 Mach Number 节点上。
    8. 选择 Section 1 copy 节点,然后将其重命名为 Section 2。
    9. 选择 Section 2 > 部件节点,然后将部件设为衍生部件 > Blade2Blade View 2。
    10. 要初始化求解,请单击 (初始化求解)。


  7. 在三个叶片气道上为物理时间 t = 0.0001 s 创建谐波平衡求解视图。
    1. 右键单击连续体 > Physics 1 > 模型 > 谐波平衡流和能量节点并选择新建 HB 求解视图。
    2. 编辑求解视图节点并设置下列属性:
      节点属性设置
      谐波平衡求解视图模式物理时间
      物理时间物理时间0.0001 s
      叶片排
      Stator Blade Row叶片流道选择[-1, 1]
      Rotor Blade Row叶片流道选择[-2, 0]
  8. 要将三个叶片气道上稳态求解的时间平均马赫数可视化,选择求解视图 > HB 求解视图节点并将其拖放到图形窗口上,此时将显示马赫数场景。


  9. 保存模拟。
开始运行谐波平衡模拟后,马赫数分布会随着谐波平衡相位滞后求解更新。