案例5 - Tesla阀仿真模拟
1. 案例介绍
本案例利用格物云CAE三维水动力，搭建Tesla阀模型，从而研究模拟Tesla阀情况。
2. 操作说明
2.1 矢量数据
将研究区域的坐标系设置为4549。
利用本地上传按钮，上传绘制好的Tesla阀轮廓多边形文件shp,并应用保存。
利用标点工具，分别在正向和反向出水口标点，命名并保存
2.2 几何
2.21 生成几何
点击几何，点击生成几何，在弹出的窗口中选择主网格轮廓为0main.shp，
子网格为1~8，全部不可淹没，点击生成几何。
2.22 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。
选中Tesla阀正向入口，并重命名为forward，保存。
选中Tesla阀反向入口，并重命名为backward，保存。
选中中部出口，并重命名为out，保存。
2.3 网格
2.3.1 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。该案例只需设置主网格尺寸，可参考图中尺寸。配置完成后点击生成网格。
2.3.2 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。 对研究区域赋值：
- 择赋值类型：高程
- 范围：选择 main.shp
- 数值类型： 常值
- 赋值： -2m
- 点击确定
2.3.3 网格设置
设置网格层数为5层
2.4 水动力设置
2.4.1 初始条件
点击初始条件，设置为均匀初始场，常数水位1m。
2.4.2 边界条件
对于边界条件，设定入口为流量边界,出口为水位边界。
施加位置选择forward，流量为常值40m³/s。
施加位置选择backward，流量为常值40m³/s。
施加位置选择out，添加常水位0.9m。
2.4.3 底部摩擦
假设整个研究区域比较粗糙，给一个底部均匀的摩擦系数0.01。
其余模型参数设置保持默认即可。
2.5 水质设置
2.51 水质模块选择
点击水质模块选择，不启用代表水质模块不被激活，只进行水动力计算。在本案例中，选择激活水质子模块：微污染模块。
激活微污染模块后，需要进行微污染模块的水质参数设置。
2.511 水质参数设置
微污染模块有五个水质参数，分别为悬浮颗粒物、底床沉积物、溶解形式的微污染物、悬浮沉颗粒物吸附的部分以及底床沉积物吸附的部分。五个水质参数的初始浓度设置如下：
2.512 水质计算设置
水质计算设置保存默认值不变。
2.52 水质边界
流量边界与水位边界均激活参数自由计算。
流量边界与水位边界均激活参数自由计算。
流量边界与水位边界均激活参数自由计算。
2.6 计算时间
在计算时间选项卡中设置计算步长和计算时间。为了保证计算稳定，时间步长设置为4s，模拟总时间为1200s。
2.7 结果配置
在结果配置界面打开2D，3D结果文件，勾选相应输出变量。并设定结果输出频率为2时间步/帧，即每8秒一个输出结果。
2.7 仿真计算
全部配置完成后，点击仿真计算菜单，选择核数8核，点击开始计算。
3 结果展示
3.1 点位图
点击2D结果，点击点位分析，即可查看该点参数在研究区域全场范围的时空变化情况。
3.1 2D结果云图
点击2D结果云图，查看流量标量与微污染物，观察特斯拉阀的阻碍作用。
点击渲染，添加箭头并配置，观察速度矢量分布情况
3.3 3D结果云图
点击3D结果云图，选择标量拉伸，设置拉伸倍数，点击应用。
即可查看水污染物在研究区域全场范围的时空变化情况情况。
