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我正在改进用 Fortran 编写的热工水力代码，方法是将其网格数据写入可在可视化器中打开的 VTK 文件。以前，数据只是简单地写入用户必须手动操作的文本文件。我写了两个文件：一个用于标量数据，其中包括结构化网格单元的顶点和其中的标量数据，第二个文件用于矢量数据。由于求解算法，向量位于网格单元的面上，因此我使用 Polydata 点定义它们的位置。

我测试了我对 500 个单元格的小型网格的修改，它运行良好，但我尝试升级到更大的 9,000 个单元格网格。矢量显示不正确。网格在 x 方向有 18 个单元，在 y 方向有 18 个单元，在 z 方向有 29 个单元。在我下面附上的图片中，您可以看到 y 方向有 18 个向量，这是正确的，但 y 方向只有 7 个向量。我将 z 方向网格减少到 3 个级别，以降低此处的复杂性。我需要确定这是否是可视化工具、VTK 文件或我的代码的问题。

在此处输入图像描述

我检查了 VTK 文件，在我看来一切都在那里。实际上，我之前的尝试涉及打印数据，因此 z 方向坐标变化最快，然后是 x，然后是 y，这会在 z 方向产生一组交错的向量。让 x 变化最快，然后是 y，然后是 z 产生了你在上面看到的结果。我很惊讶地看到这有所不同，因为 VTK 文件的实际内容没有改变。当然，我在写入 VTK 格式时遇到了麻烦，因为我在网上找不到太多关于它的信息，所以我可能会遗漏一些明显的东西。我附上了我在下面写的 VTK 文件，看看是否有我忽略的东西。这是一个很长的文件，所以我删除了这篇文章的大部分数据，只留下了两个标题部分和一些数据点。

# vtk DataFile Version 1.0
Vector Data
ASCII
DATASET POLYDATA
POINTS     972 double
0.33500000E-02  0.33500000E-02  0.00000000E+00
0.13000000E-01  0.33500000E-02  0.00000000E+00
0.25600000E-01  0.33500000E-02  0.00000000E+00
0.38200000E-01  0.33500000E-02  0.00000000E+00
0.50800000E-01  0.33500000E-02  0.00000000E+00
0.63400000E-01  0.33500000E-02  0.00000000E+00
... up to 972 values
POINT_DATA     972
VECTORS Axial_Liquid_Mass_Flow_Rate float         
0.0000E+00  0.0000E+00  0.9075E-01
0.0000E+00  0.0000E+00  0.1636E+00
0.0000E+00  0.0000E+00  0.1636E+00
0.0000E+00  0.0000E+00  0.1636E+00
0.0000E+00  0.0000E+00  0.1636E+00
0.0000E+00  0.0000E+00  0.1636E+00
... up to 972 values

关于克里斯的评论：

首先，代码实际上使用两个网格来与交错网格方法保持一致：1) 一个标量网格，其中求解连续性和能量方程（在标量网格的中心定义压力、密度、焓和空隙率）单元），2）动量单元网格，其中求解动量方程（速度定义在动量网格单元的中心）。标量网格由用户定义，动量网格建立在其之上，因此动量单元的中心位于标量单元的表面上。

我认为最好使用 VTK 的直线格式来捕获这样的网格，但我不知道如何捕获非正方形或矩形的几何图形，例如此处显示的几何图形：

在此处输入图像描述

因此，我使用了非结构化网格，因为所有单元格顶点信息都很容易获得（这也更容易从代码中打印出来，因为我不必考虑单元格的连通性）。动量单元实际上会相互重叠，因为它们的设置使中心位于标量单元面上。因此，只有单元的中心很重要，这就是为什么我使用点而不是网格来定义速度矢量的原因。如果我添加一些动量网格单元，请参见上图，如红色虚线所示：

在此处输入图像描述

我修改了代码，使每个标量单元现在都有六个与之关联的数组：1) x_location(i,j) - 标量网格单元中心的 x 位置，以米为单位 2) y_location(i,j) -标量网格单元中心的 y 位置 3) z_location(i,j) - 标量网格单元中心的 z 位置 4) x_size(i,j) - x 方向上标量单元的大小5) y_size(i,j) - 标量单元在 y 方向上的大小 6) z_size(i,j) - 标量单元在 z 方向上的大小

i 索引表示沿 z 方向堆叠的一列单元（通道）。j 索引代表一层细胞，跨越 x,y 方向。

一个单元格可以由 i 和 j 索引唯一标识。所有标量单元数据也针对这些指数给出（即密度（i,j）、焓（i,j）、压力（i,j）等）。

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