8.1.1. 函数计算器对话框

8.1.1.1. 函数

单击下拉箭头从下拉列表中选择一个函数。下表概述了可用的定量函数。

函数名称

操作

面积

area

位置面积

areaAve

面积加权平均值

areaInt

面积加权积分(可投影至某一方向)

ave

算术平均值

计数

count

计算点数

长度

length

曲线长度

lengthAve

长度加权平均值

lengthInt

长度加权积分

maxVal

最大值

minVal

最小值

探针

probe

某点处的值

sum

计算点总和

体积

volume

三维位置体积

volumeAve

体积加权平均值

volumeInt

体积加权积分

8.1.1.1.1. 面积

area函数用于计算二维位置的面积。以下示例演示了该函数的使用方法。

  • Function: area, Location: Plane1. 此示例计算定位器的总面积Plane1.

8.1.1.1.2. areaAve

The areaAve函数计算二维位置上表达式的面积加权平均值。变量的面积加权平均值是在考虑网格单元大小时变量在位置上的平均值。若不使用面积加权函数,所有节点变量值的平均值将偏向于网格密度较高区域的变量值。以下示例演示了该函数的使用方法。

  • Function: areaAve, Location: Outlet, Variable: Velocity. 此示例计算速度在outlet位置上的平均幅值。注意,由于计算的是每个节点上矢量量的幅值,因此不考虑流动方向。若要包含方向符号,请使用速度的标量分量(例如,Velocity u),例如:

  • Function: areaAve, Location: Outlet, Variable: max(Velocity u, 0.0[m s^-1])。此示例计算Velocity u的面积加权平均值,其中变量的负值被替换为零。注意,这不是平均正值,因为零值也会对平均值产生影响。

8.1.1.1.3. areaInt(面积积分)

The areaInt函数在指定的二维位置上对变量进行积分。要在总面面积上进行积分,应从 Direction 下拉列表中选择None选项。如果选择了方向,则结果是对每个面在垂直于该方向的平面上的投影面积进行积分。位置上的每个点都有一个存储为矢量的关联面积,因此具有方向性。通过在计算器中选择方向,您仅使用了面积加权函数中矢量的单个分量。由于这些分量可能为正或负(取决于位置法线的方向),因此面积可能会相互抵消。例如,在封闭曲面上,投影面积始终为零(由于变量值在封闭曲面上不同,返回的结果通常不为零)。在平坦表面上,法线矢量始终指向同一方向,不会相互抵消。以下示例演示了该函数的使用方法。

  • Function: areaInt, Location: Plane1, Variable: Pressure, Direction: None此示例对 Plane1 上的压力进行积分。返回的结果是作用在 Plane1 上的总压力。使用每个面积矢量的幅值,因此不考虑矢量的方向。

  • Function: areaInt, Location: Plane1, Variable: Pressure, Direction: Global X. 此示例对 Plane1 在垂直于 X 轴的平面上的投影面积上的压力进行积分。结果是作用在 Plane1 上 X 方向的压力。这与使用 force 函数计算 Plane1 上的 X 方向力略有不同——force 函数在计算内部任意平面或非壁面边界(如入口)上的力时,会包含由于动量对流产生的力。

8.1.1.1.4. ave

The ave函数计算指定位置上变量或表达式的算术平均值(均值)。这是位置上每个节点值的总和除以节点数。结果偏向于位置上节点密度较高的区域。要获得与网格无关的结果,请使用lengthAve, areaAve, volumeAvemassFlowAve函数。以下示例演示了该函数的使用方法。

矢量值的平均值计算为其幅值的平均值,而非分量平均值的幅值。例如,对于速度,

其中

  • Function: ave, Location: MainDomain, Variable: Temperature。此示例计算所选域中所有节点的平均温度。

8.1.1.1.5. count

The count函数返回指定位置上的节点数。以下示例演示了该函数的使用方法。

  • Function: count, Location: MainDomain. 此示例返回指定域中的节点数。

8.1.1.1.6. 长度

计算指定线的长度,即组成线的点之间距离的总和。以下示例演示了该函数的使用方法。

  • Function: length, Location: Polyline1计算 Polyline 的长度。

8.1.1.1.7. lengthAve

基于长度计算指定线上变量的平均值。这是 areaAve 函数的一维等效形式。由于加权函数会对稀疏节点密度区域赋予更高权重,因此结果与沿线的节点分布无关。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: lengthAve, Location: Polyline1, Variable: Velocity使用基于长度的加权函数计算位置 Polyline1 上的平均速度,以考虑沿线的点分布。

8.1.1.1.8. lengthInt

基于长度计算指定线上变量的积分。这是 areaInt 函数的一维等效形式。以下示例演示了该函数的用法。

8.1.1.1.9. maxVal

返回指定定位器上指定变量的最大值。如果要查找表达式的最大值,请创建用户变量。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: maxVal, Location: Default, Variable: Yplus返回壁面边界上的最大值。Yplus value on the Default wall boundaries.

8.1.1.1.10. minVal

返回指定定位器上指定变量的最小值。如果要查找表达式的最小值,请创建用户变量。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: minVal, Location: MainDomain, Variable: Temperature这些设置返回域中的最低温度。

8.1.1.1.11. 探针

返回指定点对象上指定变量的值。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: probe, Location: Point1, Variable: Density返回指定点处的密度值。Point1.


    Important:此计算仅适用于由单个点描述的点定位器。对于多点定位器,将产生错误解。


8.1.1.1.12. sum

计算指定位置上每个点处指定变量值的总和。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: sum, Location: SubDomain1, Variable: Volume of Finite Volume返回分配给该位置中每个节点的有限体积之和。SubDomain1在此情况下,该总和等于子域的总体积。

8.1.1.1.13. 体积

The volume函数用于计算 3D 位置的体积。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: volume, Location: Volume1返回该位置中包含的每个网格单元的体积之和。Volume1.

8.1.1.1.14. volumeAve

The volumeAve函数计算三维位置上表达式的体积加权平均值。该函数是areaAve函数的二维等效。变量的体积加权平均值是指变量在位置上的平均值,按该位置每个点所分配的体积进行加权。若不使用体积加权函数,所有节点变量值的平均值将偏向网格密度较高区域的数值。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: volumeAve, Location: Volume1, Variable: Density。此示例计算位置所包围区域内密度的体积加权平均值Volume1.

8.1.1.1.15. volumeInt(体积积分)

The volumeInt函数对指定变量在体积位置上进行积分。该函数是 areaInt 函数的三维等效。以下示例演示了该函数的用法。

  • Function: volumeInt, Location: Volume1, Variable: Density。此示例计算密度(总质量)在Volume1.

8.1.1.2. 位置

Click the drop-down arrow 从下拉列表中选择一个位置。仅适用于所选函数的位置可用。

8.1.1.3. 变量

Click the drop-down arrow 从下拉列表中选择一个变量。仅适用于所选函数的变量可用。

对于大多数函数,请在Variable框中输入用作变量的表达式。表达式可包含其他变量及任何有效的 CEL(Ansys CFX 表达式语言)函数(参见CEL Functions, Constants and System Variables in the TurboGrid 参考指南)。例如,abs(Velocity u)可被输入,以便使用变量Velocity u.

的绝对值进行计算

The areaInt8.1.1.4. 方向areaInt函数在执行计算前需要指定方向。None函数将位置投影到垂直于指定方向的平面上(若方向未设置为None),然后在投影后的位置上执行计算(方向也可通过

指定)。位置的法向量方向很重要,对于封闭曲面等表面会相互抵消。

8.1.1.5. 混合变量与守恒变量Ansys TurboGrid中,混合变量与守恒变量之间没有区别。请将所有用于选择两者的控件保留为默认值。