FloEFD 基础教程：目标（Goals）简介、类型与应用

本教程将向您介绍 FloEFD 中的**目标（Goals）**概念，探讨它们的作用，并探索 FloEFD 中不同类型的目标。

一、理解目标的必要性

在开始求解模型之前，您需要思考以下问题：

1. 您希望从仿真中获得什么？
2. 您为什么进行此案例的求解？

工程目标是您感兴趣的参数。设置目标是一种向 FloEFD 传达您希望从分析中获取什么结果的方式。

此外，设置目标还能缩短时间，即减少 FloEFD 达到收敛所需的时间。

二、目标与求解收敛

收敛的意义

将目标指定为项目中感兴趣的物理参数，这些目标的收敛可以被视为获得了工程学角度的稳态解（steady state solution）。

使用目标的主要原因（三点）

使用目标或解收敛的主要原因有三点：

1. 控制运行：尽管 FloEFD 包含停止求解过程的内置标准，但最好是使用您自己的标准（即目标）。
2. 确定完成：如果开启目标用于收敛，则意味着 FloEFD 将持续运行仿真，直到这些目标收敛为止。
3. 监控与后处理：目标还用于监控解（solution）以及进行后处理（post processing）。

三、目标的视觉表示（Flag）

目标通过不同颜色的旗帜（flag）来表示其用途：

• 如果目标用于收敛（conversions），它们将由黑黄相间的旗帜表示。
• 如果目标用于监控（monitoring），它们将由红黄相间的旗帜表示。

四、目标的不同类型及应用

FloEFD 中有五种主要的目标类型：

1. 全局目标 (Global Goals)
2. 点目标 (Point Goals)
3. 表面目标 (Surface Goals)
4. 体积目标 (Volume Goals)
5. 方程目标 (Equation Goals)

1. 全局目标 (Global Goals)

全局目标是在整个计算域内计算的物理参数。

• 特点：它会考虑模型中的所有网格单元（grid cells），并且不附着在任何组件、表面或点上。
• 用途：如果您希望监控总体结果，以确保一切看起来合理（reasonable），就应该使用全局目标。
• 典型应用：最小/最大速度、最小/最大马赫数、最小/最大温度和最小/最大压力。

2. 点目标 (Point Goals)

点目标是附着在模型中特定点的目标。

• 指定方式：可以通过以下方式指定该点：
  • 通过参考（reference），即通过选定的几何特征定义点。
  • 通过在屏幕上直接选取点。
  • 通过在全球坐标系中明确定义其坐标。
• 典型应用：热电偶位置、上游速度、压力或密度。

3. 表面目标 (Surface Goals)

表面目标允许您选择一个或一组表面进行监控。

• 典型应用：入口和出口压力、风扇流量和压力、传热速率和表面温度。

4. 体积目标 (Volume Goals)

体积目标应用于一个或一组体（body or groups of bodies）。

• 典型应用：例如，结点上的最大温度（maximum temperature on a junction），以及特定位置的浓度（concentrations in specific locations）。

5. 方程目标 (Equation Goals)

方程目标允许您指定一个由方程定义的目标。

• 特点：该方程利用指定的已有目标或输入数据条件作为变量。换句话说，它利用其他目标来形成所需的参数。
• 典型应用：压降（Pressure drop）、雷诺数（Reynolds number）、升力（Lift）和阻力（drag），以及泵效率（pump efficiency）等。