ترکیب برش های موازی برای ایجاد یک انیمیشن

ایجاد انیمیشن روشی موثر برای ارائه و تجسم نتایج شبیه سازی است. در COMSOL Multiphysics، استفاده از گره Player برای انواع مطالعه جابجایی وابسته به زمان یا پارامتر نسبتاً ساده است. اما، آیا می‌توانیم نحوه تغییر راه‌حل را در یک جهت در یک مدل حالت پایدار سه بعدی متحرک کنیم؟ پاسخ بله است. در اینجا، نحوه ترکیب برش های موازی برای ایجاد یک انیمیشن برای یک مدل نمونه حالت پایدار سه بعدی، با استفاده از یک فرآیند سه مرحله ای را یاد خواهیم گرفت.

انیمیشن برای یک مدل سه بعدی حالت پایدار

در یک مدل سه بعدی، ما اغلب علاقه مند به درک چگونگی تکامل یک راه حل در جهت خاص هستیم. بیایید مدل 3D Laminar Static Mixer را در نظر بگیریم ، که در آن سرعت سیال و توزیع غلظت در درجه اول در جهت محوری متغیر است. این مدل نشان می‌دهد که چگونه موانع هندسی استاتیک جریان‌های ثانویه را در دستگاه القا می‌کنند که به نوبه خود ویژگی‌های اختلاط را بهبود می‌بخشد. نمودار زیر توزیع غلظت حالت پایدار را بر روی مقاطع موازی (یا برش ها) نشان می دهد.

نمودار برش غلظت در یک میکسر استاتیک آرام.

نمودار نشان می دهد که چگونه غلظت از حالت کاملاً مخلوط نشده به حالت مخلوط تغییر می کند. بیایید ببینیم چگونه می توانیم این اطلاعات را با استفاده از یک انیمیشن ارائه کنیم. هدف ما این است که برش های استاتیک را به هم بچسبانیم تا فریم های یک فیلم را ایجاد کنیم.

ایجاد انیمیشن

مرحله 1

اولین مرحله اضافه کردن یک پارامتر مربوط به مختصات محوری است. برای این مدل مثال، پارامتر zp را همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است اضافه می کنیم.

اضافه کردن یک پارامتر در جدول پارامترها.

اگر از COMSOL Multiphysics® نسخه 5.2a استفاده می کنید، پارامتر zp باید در گره Results تعریف شود. بر روی گره Results کلیک راست کنید، “Parameters” را انتخاب کنید و zp را همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است تعریف کنید.

یادداشت سردبیر: این بخش از پست وبلاگ در تاریخ 14/12/2016 به‌روزرسانی شد تا به‌روزرسانی‌های COMSOL Multiphysics نسخه 5.2a را منعکس کند.

گام 2

دوم، ما باید تنظیمات طرح برش را تغییر دهیم. در بخش Plane Data، اجازه دهید Entry Method را به “Coordinates” با zp به عنوان ورودی فیلد z -coordinates تغییر دهید. این تغییرات ما را قادر می سازد تا جواب را در صفحه z = zp رسم کنیم .

تنظیمات داده صفحه برای نمودار برش غلظت.

مرحله 3

در آخر، باید یک گره انیمیشن یا Player را به مدل اضافه کنیم (روی Export در زیر گره Results کلیک راست کرده و “Animation” را انتخاب کنید). ما می‌خواهیم انیمیشنی ایجاد کنیم که راه‌حل را با حرکت مکان تکه zp از یک انتهای میکسر به انتهای دیگر ترسیم کند.

در تنظیمات انیمیشن، موضوع را به عنوان “Concentration (chds)” انتخاب کنید، که نمودار برش غلظت است.

حالا بیایید نوع Sequence را به “Parameter Result” با zp به عنوان پارامتری که از -6 تا 36 متغیر است، مطابق شکل زیر تغییر دهیم. همچنین می توان از تنظیمات انیمیشن مشابه در گره Player استفاده کرد (روی Export کلیک راست کرده و “Player” را انتخاب کنید) تا انیمیشن ها را در دسکتاپ COMSOL تجسم کنید.

تنظیمات انیمیشن برای تغییر مکان برش.

حال بر روی دکمه Export کلیک کنید تا انیمیشن مورد نظر ایجاد شود. انیمیشن حاصل برای مدل Laminar Static Mixer ما در زیر ظاهر می شود.

انیمیشنی که تکامل غلظت را در جهت محوری نشان می دهد.

سفارشی کردن بیشتر انیمیشن ها از نظر نرخ فریم، جهت، فرمت انیمیشن و غیره ساده است. این کار از طریق گزینه های مختلف در تنظیمات انیمیشن و طرح انجام می شود. به عنوان مثال، انیمیشن زیر همان انیمیشن را با نمای xy بدون لبه های مجموعه داده (هندسی) نشان می دهد.

انیمیشنی که تکامل غلظت ( نمای xy ) را در امتداد جهت محوری بدون لبه‌های مجموعه داده نشان می‌دهد.

خلاصه

ما از یک روش سه مرحله‌ای بسیار ساده برای ترکیب داده‌های مقطعی (برش‌های موازی) برای ایجاد یک انیمیشن برای یک مدل حالت پایدار سه بعدی استفاده کرده‌ایم. حال، فرض کنید ما علاقه مندیم که مقدار حداکثر (یا حداقل) هر متغیر را در هر یک از این برش های موازی پیدا کنیم.

به نظر شما آیا می توانیم نموداری از مقادیر حداکثر (یا حداقل) مقطعی در جهت محوری ایجاد کنیم؟ من به این سوال پس از پردازش در یک مطلب بعدی وبلاگ خواهم پرداخت. گوش به زنگ باشید!