案例9 - 浪川溪桥墩形状绕流仿真
1. 案例介绍
本案例体验利用格物云CAE三维水动力模块，搭建一段包含桥墩的浪川溪河流模型，进行桥墩绕流仿真模拟，分析桥墩形状的不同对于河流水流的影响。
2. 操作说明
2.1 矢量数据
将研究区域的坐标系设置为3857。
利用矢量上传工具，点击本地上传，在上传界面拖入准备好的浪川溪shp文件。
用相同的方法在上传界面拖入桥墩的shp文件。
矢量上传的结果如图，点击应用。
2.2 生成几何
点击几何，点击生成几何，在弹出的窗口中主网格轮廓选择研究区域，添加子网格并在子网格轮廓选项中选择桥墩1区域，选择不可淹没区域。
将四个桥墩都按照此种方式添加成不可淹没的子网格，点击生成几何。
2.2.1 几何分组
点击几何分组，点击添加，在分组位置下方的方框里选中想要的线段，或者用鼠标靠近想要选中的线段，被靠近的线段会变成绿色，点击后该线段被选中并变成红色。
点击图中的上游线段，设置为分组1，命名为in。
点击图中的下游线段，设置为分组2，命名为out。
2.3 生成网格
点击网格，点击生成网格，在弹出的窗口中配置主网格和子网格的尺寸，可参考图中尺寸，保存。
配置完成后点击生成网格，稍等片刻后，可以看到图中生成了网格。
2.3.1 网格赋值
接下来对网格进行地形赋值。点击网格赋值，点击添加按钮，会弹出赋值窗口。
- 择赋值类型：高程
- 赋值边距：1
- 范围：选择 河道
- 数值类型： 常值
- 赋值：-5
- 点击确定
赋值后网格如下图所示。
接下来对网格进行水位赋值。点击网格赋值，点击添加按钮，会弹出赋值窗口。
- 赋值类型：水位
- 赋值边距：1
- 范围：选择 河道
- 数值类型： 常值
- 赋值：1
- 点击确定
赋值后网格如下图所示。
2.3.2 网格设置
点击网格设置，设置网格层数为5层。
2.4 模型参数
2.4.1 初始条件
点击初始条件，设置模型初始条件，设置非均匀初始场为当前网格，点击添加示踪物，设置初始示踪物浓度为0。
2.4.2 边界条件
点击边界条件，添加流量边界，设置流量为15m3/s，开启示踪物，选择常数示踪物，设置示踪物浓度为20mg/l，选择边界施加位置为in边界。
点击边界条件，添加水位边界，设置边界水位恒定为1m，选择边界施加位置为out边界。
2.4.3 底部摩擦
点击底部摩擦菜单项，选择摩擦公式：曼宁公式，设置底部摩擦系数为0.02，点击应用。
其余模型参数设置保持默认即可。
2.5 计算时间
在计算时间选项卡中设置计算步长和计算时间。为保证计算稳定，这里设置时间步长为1s，模拟总时间为4小时（14400s）。
2.6 结果配置
在结果界面可以激活2D和3D两种结果，以及感兴趣的结果变量等，这里可以参照图片设置。
设定结果输出频率为60时间步/帧，即每1分钟一个输出结果。
2.7 仿真计算
全部配置完成后，点击仿真计算菜单，选择8核，点击开始计算。
3. 结果展示
3.1 结果云图
3.1.1 二维结果
点击结果云图，选择相应的物理场，点击播放按钮，可以查看速度标量，示踪物扩散状况等结果。
3.1.2 三维结果
选择3D结果，选择X方向速度和Y方向速度，可以观察到圆形桥墩和方形桥墩对于水流流速影响的不同。
