برای تجسم یک کمیت برداری بر روی برش ها، از نمودار چند برشی ساده به صورت سه بعدی ( ) استفاده کنید . خط جریان یک منحنی در همه جا مماس بر یک میدان برداری آنی است. در صورت نیاز ، بیان رنگ ، تغییر شکل ، عبارات صادراتی ، فیلتر ، ظاهر مواد ، انتخاب (ویژگی نمودار) ، ترجمه یا شفافیت را اضافه کنید . برای افزودن این نمودارها از زیر منوی More Plots روی یک گروه طرح سه بعدی کلیک راست کنید .
برای پیوند به اطلاعات مربوط به این بخشها، به تنظیمات گره نتایج رایج بروید : داده ، بیان ، عنوان ، کیفیت و سبک ارث بری .
|
برای بدست آوردن طول خطوط جریان، از گره Export>Plot استفاده کنید . در پنجره تنظیمات آن، کادر علامت فقط صادرات نقاط شروع و نقاط پایانی را انتخاب کنید تا یک سطر با نقطه شروع، نقطه پایان و طول خط جریان برای هر خط جریان را شامل شود.
|
داده های چند صفحه ای
در بخش Multiplane Data ، یک روش ورود – تعداد صفحات یا مختصات – را برای صفحات x ، y-planes و z-planes انتخاب کنید .
برای تعداد هواپیماها ، تعداد هواپیماها را در قسمت هواپیماها وارد کنید . برای مختصات ، محدوده ای از مختصات را در قسمت مختصات وارد کنید .
موقعیت یابی ساده
یکی از این گزینهها را از فهرست موقعیتیابی انتخاب کنید : کنترل نقطه شروع (پیشفرض)، چگالی یکنواخت ، یا کنترلشده بزرگی . سپس یکی از روش های توضیح داده شده را دنبال کنید:
•
|
روش 1: انتخاب تعداد مشخص شده از نقاط شروع در هندسه
|
•
|
روش 2: ایجاد خطوط جریان با چگالی یکنواخت
|
•
|
روش 3: ایجاد خطوط جریان با چگالی و بزرگی متغیر کنترل شده
|
رنگ آمیزی و سبک
در این بخش می توانید سبک و رنگ خطوط استریم را کنترل کنید و در صورت تمایل به آنها امتیاز یا فلش اضافه کنید.
سبک خط
در زیر Line style ، None ، Line (پیشفرض)، Ribbon یا Tube را از لیست Type برای تعیین نوع خطوط ساده انتخاب کنید . اگر هیچکدام را انتخاب کنید ، هیچ خط جریانی ظاهر نمیشود، اما میتوانید فلشهایی را که مماس با خطوط جریان هستند ترسیم کنید. اگر Ribbon را انتخاب کنید ، سپس عبارتی را برای عرض نوار در فیلد عبارت Width وارد کنید (واحد SI: m). در صورت تمایل، می توانید با انتخاب تیک Width scale factor عرض را نیز تنظیم کنید و یک ضریب مقیاس را در قسمت متن مربوطه وارد کنید.
سبک نقطه ای
در قسمت Point style ، می توانید نقاط یا فلش ها را اضافه کنید و ظاهر آنها را کنترل کنید.
از لیست نوع ، هیچکدام (پیشفرض) را برای هیچ نقطه یا فلش، فلشهای ثابت که مماس با خطوط جریان هستند، فلشهای تعاملی برای فلشهایی که مماس با خطوط جریان هستند و میتوانند در طول خطوط جریان با زمان ادغام محلی حرکت کنند، انتخاب کنید. ، یا نقطه تعاملی برای نقاطی که می توانند در امتداد خطوط جریان با زمان ادغام محلی حرکت کنند.
اگر پیکان را انتخاب کنید ، این تنظیمات اضافی در دسترس هستند:
•
|
از فهرست توزیع پیکان ، طول کمان برابر (پیشفرض) را انتخاب کنید تا فلشها به طور یکنواخت روی طول قوس خطوط جریان توزیع شوند، زمان برابر برای توزیع فلشها با استفاده از تابع وزن dt / d arc ، یا زمان معکوس برابر برای توزیع فلشها با استفاده از تابع وزن d arc / dt .
|
•
|
برای وارد کردن عددی برای تعداد کل فلشها، در تمام خطوط جریانی که رسم شدهاند، کادر انتخاب تعداد فلشها را انتخاب کنید . به طور پیش فرض، نرم افزار COMSOL Multiphysics تعداد معقولی از فلش ها را ارائه می دهد.
|
اگر پیکان تعاملی را انتخاب کنید ، این تنظیمات اضافی در دسترس هستند:
•
|
مقداری را در قسمت Local time (پیشفرض: 0) برای زمان ادغام محلی در امتداد خطوط جریانی که فلشها برای آن ترسیم شدهاند، مشخص کنید. ممکن است زمانهای یکپارچهسازی منفی باشد: برای یک نقطه شروع در فضای داخلی یک دامنه، خطوط ساده در زمان به جلو و عقب ادغام میشوند، مگر اینکه چک کادر Allow backward time integration را در بخش Advanced پاک کنید .
|
•
|
با حرکت دادن نوار لغزنده می توانید فلش ها را در امتداد زمان محلی حرکت دهید. همچنین میتوانید این افکت را با استفاده از یک انیمیشن پخشکننده در گره انیمیشن زیر Export ، با استفاده از یک نوع دنبالهای Streamline ایجاد کنید.
|
•
|
در فیلد زمانهای انتشار اضافی ، زمانهای اضافی برای رها کردن فلشها را وارد کنید یا روی دکمه Range ( ) کلیک کنید تا زمانهای انتشار اضافی را تعریف کنید. به طور پیش فرض، زمان اضافی وجود ندارد.
|
تنظیمات زیر برای هر دو نوع پیکان و پیکان تعاملی موجود است :
•
|
از لیست نوع پیکان ، Arrowhead (پیشفرض)، Arrow یا Cone را انتخاب کنید .
|
•
|
از فهرست طول فلش ، Normalized (پیشفرض)، لگاریتمی یا Proportional را انتخاب کنید تا در صورت تمایل، اندازه فلشها به بزرگی کمیت ترسیم شده بستگی داشته باشد. اگر لگاریتمی را انتخاب کنید ، طول فلش ها متناسب با لگاریتم طبیعی مقدار کمیتی است که نشان می دهند. این باعث می شود فلش هایی که مقادیر کوچک را نشان می دهند نسبتاً بزرگتر شوند. مقدار در قسمت Range quotient (پیشفرض: 100) نسبت بین کوچکترین و بزرگترین مقادیر در محدوده مقادیر طول فلش لگاریتمی را تعیین میکند.
|
•
|
از نوار لغزنده استفاده کنید، یا اگر میخواهید از مقیاسبندی دیگری غیر از مقیاسی که بهطور پیشفرض استفاده میشود استفاده کنید، کادر علامت مقیاس را انتخاب کنید و یک ضریب مقیاس را در قسمت متن مرتبط وارد کنید.
|
اگر نقطه تعاملی را انتخاب کنید ، این تنظیمات زیر در دسترس هستند:
•
|
مقداری را در فیلد Local time (پیشفرض: 0) برای زمان ادغام محلی در امتداد خطوط جریانی که نقاط برای آن ترسیم شدهاند، مشخص کنید. ممکن است زمانهای یکپارچهسازی منفی باشد: برای یک نقطه شروع در فضای داخلی یک دامنه، خطوط ساده در زمان به جلو و عقب ادغام میشوند، مگر اینکه چک کادر Allow backward time integration را در بخش Advanced پاک کنید .
|
•
|
با حرکت دادن نوار لغزنده می توانید نقاط را در امتداد زمان محلی جابجا کنید. همچنین میتوانید این افکت را با استفاده از یک انیمیشن پخشکننده در گره انیمیشن زیر Export ، با استفاده از یک نوع دنبالهای Streamline ایجاد کنید.
|
•
|
در فیلد زمانهای انتشار اضافی ، زمانهای اضافی را برای امتیازات وارد کنید یا روی دکمه Range ( ) کلیک کنید تا زمانهای انتشار اضافی را تعریف کنید. به طور پیش فرض، زمان اضافی وجود ندارد.
|
•
|
عبارتی را برای شعاع نقاط در قسمت بیان شعاع نقطه انتخاب یا وارد کنید (واحد SI: m). به طور پیش فرض، شعاع به طور خودکار مقیاس می شود. برای وارد کردن ضریب مقیاس برای شعاع، کادر بررسی ضریب مقیاس شعاع را انتخاب کنید و یک ضریب مقیاس را در قسمت متن مربوطه وارد کنید.
|
•
|
اگر میخواهید نقاط با اندازه ثابت روی صفحه نمایش داده شوند، کادر بررسی اندازه ثابت را انتخاب کنید .
|
از لیست Color ، رنگی را برای خطوط ساده و فلش ها انتخاب کنید. برای افزودن یک رنگ سفارشی با استفاده از پالت رنگ، سفارشی را انتخاب کنید . برای استفاده از رنگ پس زمینه ای که با تم رنگ انتخاب شده تغییر می کند، From theme را انتخاب کنید . اگر از زیرگره Color Expression برای تعریف رنگ ها برای خطوط جریان استفاده کنید، این لیست در دسترس نیست .
پیشرفته
تنظیمات ساده پیشرفته زیر را در صورت نیاز تعریف کنید.
تنظیمات پیشرفته برای طرح ساده
در قسمت پیشرفته ، این تنظیمات کلی را تنظیم کنید. همچنین به جلوههای تنظیمات بخش پیشرفته مراجعه کنید .
•
|
پیش فرض فیلد تحمل ادغام 0.001 است. ویرایش کنید تا مشخص کنید خطوط ساده چقدر دقیق محاسبه شوند.
|
•
|
فیلد Maximum streamline length کنترل طول خطوط جریان را ممکن می سازد. پیش فرض (Inf) را ویرایش کنید تا طول خطوط ساده را کنترل کنید. مقدار را به عنوان کسری از اندازه متوسط جعبه مرزی وارد کنید. هنگامی که چک باکس Allow backward time integration انتخاب می شود (پیش فرض)، حداکثر طول به مجموع طول قسمت های جلو و عقب اشاره دارد.
|
•
|
قسمت حداکثر تعداد مراحل ادغام اطمینان می دهد که ادغام به طور نامحدود ادامه نمی یابد. پیشفرض (5000) را برای کنترل زمان توقف محاسبات ویرایش کنید.
|
•
|
قسمت حداکثر زمان ادغام یک محدودیت زمانی بالایی را برای ادغام تعیین می کند. پیش فرض بی نهایت (Inf) است.
|
•
|
تحمل توقف نقطه ثابت را می توان تنظیم کرد تا اطمینان حاصل شود که ادغام در نزدیکی یک نقطه ثابت در میدان متوقف می شود. پیش فرض 0.01 است.
|
•
|
پیش فرض فیلد تحمل حلقه 0.01 است. این کسری از میانگین طول جعبه مرزی هندسه است. اگر خط جریان از این فاصله به نقطه شروع خود نزدیکتر شود، خط جریان به نقطه شروع خود میچسبد و به صورت یک حلقه متصل رسم میشود.
|
•
|
مقدار پیشفرض میدان آستانه حداکثر زاویه 0.05 راد است. این مقدار، بر حسب درجه، حداکثر زاویه بین بردار جریان و نرمال برش برای خطوط جریانی آن است که باید به برش اضافه شود. آنچه در یک نمودار چند برش ساده رسم می شود، جزء پیش بینی شده جریان های سه بعدی است که از برش عبور می کنند، روی برش. از این آستانه برای نادیده گرفتن جریان هایی که عمود بر برش هستند استفاده کنید. مقدار زاویه آستانه ای است که عمود بودن را تعیین می کند.
|
•
|
برای ادغام نقاط از نقاط شروع هم در جهت فیلد برداری و هم در جهت مخالف، کادر بررسی Allow backward time integration را انتخاب کنید . این چک باکس به طور پیش فرض انتخاب شده است.
|
•
|
در صورت لزوم، کادر فیلد Normalize vector را انتخاب کنید . فیلد برداری به صورت نقطه ای نرمال می شود: برای هر نقطه ای که میدان ارزیابی شد، بردار با یک بردار واحد در همان جهت جایگزین می شود. اگر نرمال سازی را اعمال کنید، سرعت در امتداد خط جریان تغییر می کند. این تغییر به این معنی است که سایر تنظیمات در قسمت Advanced (مثلاً حداکثر تعداد مراحل ادغام و حداکثر زمان ادغام) به طور متفاوت تفسیر می شوند.
|
بخش موقعیت یابی ساده (ادامه)
روش 1: انتخاب تعداد مشخص شده از نقاط شروع در هندسه
1
|
در قسمت Streamline Positioning ، از لیست Positioning ، Starting-point controlled را انتخاب کنید .
|
2
|
تعداد امتیازها را وارد کنید (پیش فرض 20 است).
|
روش 2: ایجاد خطوط جریان با چگالی یکنواخت
این الگوریتم کل سطح را با خطوط جریانی با فاصله یکنواخت اشباع می کند.
1
|
در قسمت Streamline Positioning ، از لیست Positioning ، Uniform density را انتخاب کنید .
|
2
|
فاصله جداسازی بین خطوط جریان را وارد کنید (پیش فرض 0.05 است).
|
مقدار فاصله جداکننده کسری از میانگین طول جعبه مرزی هندسه است. در این حالت، هر زمان که یک خط ساده به خط جریانی دیگر یا خودش خیلی نزدیک شود متوقف می شود (یا اگر هر یک از معیارهای خاتمه کلی مشخص شده در بخش پیشرفته برآورده شود).
3
|
لیست پارامترهای پیشرفته به طور پیش فرض روی خودکار است . در صورت نیاز، دستی را برای ویرایش این پارامترها انتخاب کنید: فاکتور فاصله شروع یا فاکتور فاصله پایانی .
|
–
|
فاکتور فاصله شروع ضریب ضربدر فاصله مشخص شده در قسمت Separating distance (به عنوان کسری از میانگین طول جعبه مرزی هندسه). حداقل فاصله بین خطوط جریان و نقطه شروع را برای خط جریان بعدی تعیین می کند.
|
هنگامی که سطح نزدیک به اشباع شدن از خطوط جریان است، نقاط شروع جدید تمایل دارند در جایی قرار بگیرند که خط جریان جایی برای رفتن نداشته باشد قبل از اینکه خیلی به خطوط جریان نزدیک شود، و در نتیجه خطوط جریان کوتاه ایجاد می شود. هر چه مقدار این فاکتور بیشتر باشد، نقطه شروع را بیشتر از بین می برد و در نتیجه تعداد خطوط جریان کوتاه را کاهش می دهد.
–
|
ضریب فاصله پایانی ضریب ضربدر فاصله مشخص شده در قسمت جداسازی فاصله است . حداقل فاصله بین هر جفت خط جریان را تعیین می کند. بنابراین، این فاصله حداقل فاصله ای است که در آن ادغام یک خط جریان متوقف می شود.
|
روش 3: ایجاد خطوط جریان با چگالی و بزرگی متغیر کنترل شده
برای ایجاد خطوط جریان با چگالی متغیر با توجه به بزرگی میدان برداری مشخص شده:
1
|
در قسمت Streamline Positioning ، از لیست Positioning ، Magnitude controlled را انتخاب کنید .
|
تنظیم کنترلشده قدر ، نمودارهای ساده مناسب را فقط برای میدانهای جریان تراکمناپذیر ارائه میدهد. در این حالت، الگوریتم خطوط جریان را طوری قرار میدهد که جریان بین هر جفت جریان مجاور در سرتاسر سطح یکسان باشد و در جاهایی که بزرگی میدان زیاد است، خطوط جریانی متراکمتر هستند.
2
|
حداقل فاصله و حداکثر فاصله بین خطوط جریان را وارد کنید ( حداقل فاصله پیشفرض 0.025 و حداکثر فاصله پیشفرض 0.05 است). این فواصل به عنوان کسری از میانگین طول جعبه مرزی هندسه مشخص میشوند و کنترل میکنند که چه حداقل و حداکثر فاصلهای با حداقل و حداکثر مقدار بزرگی جریان مطابقت دارد. حداقل سرعت در مدل به حداقل فاصله و حداکثر سرعت به حداکثر فاصله ترسیم شده است. بنابراین هر نقطه در یک خط جریان و در مرز دارای یک فاصله جداکننده مرتبط با آن است. با توجه به مجموعه ای از خطوط جریان، نقطه شروع برای خط جریان بعدی با استفاده از این فواصل جداکننده انتخاب می شود.
|
جلوه های تنظیمات بخش پیشرفته
تنظیمات پیشرفته دارای اثرات زیر است:
•
|
هنگام محاسبه خطوط جریان، نرم افزار مجموعه ای از نقاط شروع را انتخاب می کند (که توسط نقاط شروع ساده و تعداد نقاط شروع کنترل می شود).
|
•
|
سپس الگوریتم بردارهای میدان برداری داده شده را در این نقاط با درون یابی پیدا می کند. اگر آن گزینه انتخاب شود، فیلد برداری را عادی می کند.
|
•
|
الگوریتم نقاط را در جهت بردار با استفاده از تحمل ادغام با استفاده از یک الگوریتم مرتبه دوم Runge-Kutta ادغام می کند.
|
•
|
در موقعیت های جدید، الگوریتم مقادیر برداری را با درون یابی پیدا می کند و ادغام دیگری را انجام می دهد.
|
این فرآیند متوقف می شود اگر:
•
|
به تعداد از پیش تعیین شده مراحل ادغام می رسد (با حداکثر تعداد ورود مراحل یکپارچه سازی کنترل می شود).
|
•
|
نقاط به خارج از هندسه ختم می شوند.
|
•
|
نقاط به یک “نقطه ثابت” می رسند که در آن میدان برداری صفر است. معنی “صفر” را با تحمل توقف نقطه ثابت کنترل کنید.
|
•
|
از مقدار از پیش تعیین شده “زمان” برای ادغام استفاده کرده است (این پارامتر را با قسمت Maximum integration time کنترل کنید ).
|
در نهایت، نرم افزار نقاط محاسبه شده برای هر خط جریان را به طور متوالی با خطوط مستقیم به هم متصل می کند.
هنگام ادغام، نرم افزار از یک شبه زمان استفاده می کند که ربطی به زمان در مسائل وابسته به زمان ندارد. از ابزار ردیابی ذرات بدون جرم برای ادغام در میدان های متغیر با زمان و کنترل زمان واقعی در میدان های ثابت استفاده کنید.
|