實體

欲建立流動流線，根據已求解的流場、指定的流線邊界和釋放條件追蹤無質量粒子的運動。

欲追蹤粒子運動，可對每個粒子的軌跡方程式進行分析或數字形式求解 (積分)。針對沿局部流場移動的無質量粒子，運動方程式重寫為：

其中，

是粒子的位置向量；並且粒子速度

與位置

處的流動速度相同。流域中的

軌跡即為流動流線。

Creo Flow Analysis 套用流線邊界條件，以決定邊界上流動流線的行為。當流線位於流域的邊界 (包括外部邊界與固體-流體介面) 時，例如壁或入口變異邊界，邊界上可能會發生下列情況之一：

根據邊界上的流線行為，將流動邊界條件和流體-固體介面再次分為三種流線邊界條件：開放、對稱和壁。

• 開放 - 允許退出和/或進入計算域。開放邊界通常是流體流動的入口邊界或出口邊界。也可以套用於其他類型的流動邊界，例如壁與對稱。在開放邊界上，流線可根據粒子 (流動) 的速度方向退出或進入域。

將

作為開放邊界的單位法向向量，該向量指向遠離計算域的方向。對於粒子邊界速度

(與該點處的流動速度相同)，在開放邊界上有下列流線條件：

◦ 如果

和速度向量

指向遠離計算域的方向。這表示粒子或流從邊界逸出。粒子在與邊界撞擊點處從流域中遺失。

◦ 如果

和速度向量

指向計算域的方向。這表示粒子或流從邊界進入域。此粒子與流入量一起從開放邊界釋放或注入流體流。粒子是與邊界撞擊點處流線計算的一部份。

• 對稱 - 流線會在邊界上反射。針對流線，對稱邊界通常會對應於流動對稱。它也可以是粒子釋放或逸出的位置，其方式與開放流線邊界相同。

將

作為對稱邊界處點

的法向對稱單位向量，其方向指向遠離對稱的計算域。此外，引入

與

來指示對稱流線邊界上粒子撞擊速度 (局部流動速度) 的角度，如下圖所示。當粒子從對稱邊界反射時，切向速度保持相同，而法向速度分量僅變更正負號。從數學角度來看，粒子或流線對稱邊界條件表示為：

由於無質量粒子以局部流動速度行進 (透過流動模擬獲得)，因此在流線對稱邊界上對方程式 2.419 進行積分時，不需要邊界條件。

針對流線，壁流線邊界通常會對應於壁流動邊界。在流線壁邊界上，無質量粒子隨著流體流移動。由於局部流動速度 (即粒子速度) 是透過使用適當的近壁模型獲得，因此無需明確的壁邊界條件來求解方程式 2.419。

流線壁邊界可以是外部壁與流體-固體介面。針對開放流線邊界與對稱流線邊界，壁流線邊界也可以是粒子釋放的位置。

從指定的流線邊界釋放的粒子可提供變異的初始條件和值。如同拉格朗日粒子追蹤中一樣，確定初始條件的程序涉及從邊界 (開放、對稱、壁和介面) 釋放粒子 (方向、位置、粒子數與分佈)，以及為每個粒子指派屬性。

針對流線，每個無質量的粒子

在其釋放位置

處的初始速度會自動設定為與局部流動速度

相同。在 Creo Flow Analysis 中，「釋放粒子」(Release Particle) 選項可控制流線粒子的釋放。

欲建立流動流線並將其視覺化為曲線，將每個粒子的軌跡方程式方程式 2.419 進行數值求解或積分。針對流量解，粒子或流動速度值已知，可在動畫時間大小

上對粒子速度進行前向尤拉積分來計算粒子位移：

在第一個時間步長中，

為釋放位置，

為釋放速度：

請注意，使用者指定的動畫時間步長

為一個實數乘數，用來對流線進行動畫顯示。值 1 表示動畫曲線與局部速度相同。

的值將曲線流動速度變更為局部流動速度的

倍。

此外，還可以指定「線條粗細」(Line Thickness) 的流線曲線的直徑。流線曲線的長度等於局部速度乘以動畫時間步長：

。此外，為防止流線追蹤程序花費太多計算時間來追蹤迴圈或停滯的流線，您可以引導使用者輸入的「最大積分步長」(Maximum Integral Steps) 來限制流線演算法追蹤流線的距離範圍。較小的值會縮短計算時間，但非常小的值可能會過早結束流線。