1. 概述

在XFlow软件中，所有的几何面都是有方向性的，也即是说，XFlow会依据面的法线方向的不同来决定输入几何体的计算域位置。这一点非常重要，因为在进行流体力学计算的时候，需要描述和建立的是包围流体介质通过的空间的几何，而不是结构设计或者有限元分析中直接做出来的实体的几何。对于外流场计算，这一个比较好理解，也不需要进行过多的额外处理，但是对于内流场问题，则需要特别留意几何面是包围固体结构区域还是流体区域。对于内流场包含外流场结构的混合情况则更要特别注意。如果用户不能很多的辨别区分并调整计算域里各面的正确方向的话，会对仿真计算工作带来很多麻烦。

本文主要是介绍在XFlow中如果正确判断几何表面的法线方向，如果判断法线方向是否正确设置，如果法线方向没有正确设置时，如何进行面的法线方向的调整。

2. 使用方法
1) 面的法向的判断

在XFlow中，当导入一个CAD几何（IGS、STEP、STL等格式）时，XFlow会自动判断一个面的法线方向，并进行相应的显示。如我们在PRO-E里建立如图 1的一个几何：

图 1 原始几何

对于此实体几何，我们将其导出成IGS格式，然后导入XFlow中（用此工具栏按钮或Geometry->Import Geometry菜单或 Ctrl+I快捷键）。此时看到的几何如图 2所示：

图 2 法线向外示例

可以看到这是与原始几何一致的一种几何结果。这种情况下，我们看到的面的法向是从固体表面指向外方向的，也就是指向用户的。此时用户看不到任何面后面的东西。在这种情况下，如果直接进行流场模拟，那么我们模拟分析的将是围绕此固体几何的外部流场的问题。

图 3 法线向内示例

在另外一种情况下，我们导入的几何显示的却是如图 3这样的情况，此时上面的这个平面显示的实际是一个透明的面，在XFlow中这样透明的显示表示的是该面的法线方向是指向内的方向，此时从这个方向用户是没有办法对这个透明的面进行操作的。经过旋转到另一个角度，我们会向另一个方面看到这个面，如图 4所示方向，我们就会看到这个透明的面并可以选择并进行操作（黄色面）。此时如果进行流场模拟计算，则是以此几何内部区域为计算区域的，也就是进行的是一个内流场的计算工作。

图 4 法向指向内部的面的显示

由以上的分析中，可以看出，如果我们要进行一个绕物体的外流场计算的话，那我们在XFlow中就不应该看到有透明的面出现，否则就说明面的方向是有问题的。相反，如果是进行内流场计算，而我们看不到任何透明的面，那这个面的法向肯定也有不正确的地方。此时就需要用户进行面的方向的调整了。

2) 流场计算中正确的法线方向

在进行流场分析时，用户应当根据XFlow对于面的显示情况来正确判断流场计算。简言之，XFlow始终是在面的法向所指的方向进行流场计算。因此上，当用户看到的是一个不透明的面，那流场就是在此面的外面建立，如果用户看到的是一个透明的面，那流场将建立在此面内部。如果用户发现这些面的所指示方向并不是我们希望建立流场的方向，那就需要用户进行必要的面方向的调整了。