Fluent瞬态结果的时间统计与分析技巧

1 背景

仿真中有时需要对区域上每个位置的结果数据进行统计分析,例如需要统计设备表面的压力脉动情况,并找出压力脉动最大的位置。在Fluent中对结果进行时间统计可处理相关问题。


2 操作步骤

对于瞬态仿真,在求解提交界面,勾选“data sampling for time statistics”选项。


采样间隔为每次采样之间的时间步间隔数量,其取值只能为正整数,默认为 1。

“sampling options”设置全局采样,“samping options (zone selection)”设置局部采样。


在“sampling options”面板,只能选择勾选相关选项,无法进行其他设置。


在“samping options (zone selection)”面板,可设置数据集中包含的采样数据与区域。


“samping options (zone selection)”面板


数据集中需要包括采样区域、采样数据类型和统计处理方法三类信息。

每个数据集只能包含唯一的数据类型,若选中多个物理量,软件会自动创建多个独立的数据集。但是每个数据集可包含多个区域。

在采样选项中,需要选择“standard statistics”。“runtime DFT”用于将采样的数据进行傅里叶变换后分析频域特征,其中“DFT”为“Discrete Fourier Transformation”缩写。在统计数据中,min、max分别为最大值和最小值,RMSE为均方根,moving average为移动平均值。


在后处理中,可在“unsteady statistics”类型中查看统计结果。


对于未选中的区域,其数据统计结果一律为 0。如下图所示,在数据集设置中仅包含中心的球面,不包含四个圆柱面,因此后处理云图中圆柱面的数值为 0。


3 其他问题

1 变时间步长的影响

A:统计中会对不同时间步长进行加权处理。


2 中途暂停的影响

A:统计会同时考虑暂停前后的数据。例如计算 5 步后手动停止,再计算10 步,则统计结果为15个采样数据的统计结果。

若计算一段时间后再开启数据采样,其之前的数据无法进行处理。例如先计算 3 步后,开启数据采样后继续计算 5 步,则实际可供处理的数据样本数仅为 5 个,开启采样之前的 3 步数据结果无法进行统计处理。


3 如何基于当前结果重新采样

A:有两种方法。

方法 1:创建新的采样数据集。此方法不影响已有的数据集

方法 2:在初始化界面中,重置统计结果后继续计算。此方法会影响已有数据集


例如创建数据集“A”并计算 5 步,再创建数据集“B”并计算 10 步。对于方法 1,A 有 15 个样本数据,B 有 10 个样本数据;对于方法 2,A、B 均只有 10 个样本数据。


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