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定義方程目標(biāo)
方程目標(biāo)是通過(guò)存在的目標(biāo)和/或輸入數(shù)據(jù)條件來(lái)定義的目標(biāo)。在計(jì)算期間這個(gè)目標(biāo)可以被看作是方程目標(biāo)，另外可以和其它目標(biāo)一樣顯示結(jié)果。你可以使用很多變量來(lái)定義目標(biāo)，可以是其他的方程目標(biāo)（當(dāng)然隨其它方程目標(biāo)變化的目標(biāo)不在其中）和定義項(xiàng)目輸入數(shù)據(jù)特征的數(shù)據(jù)參數(shù)等。你也可以用常數(shù)來(lái)定義方程目標(biāo)。
1. 右擊 Goals 圖標(biāo)并且選擇 Insert Equation Goal。
2. 在 EFD.Lab 分析樹中，選擇SG Inlet Av Total Pressure 1 目標(biāo)。它出現(xiàn)在 Expression 框。
3. 點(diǎn)擊 calculator 的 minus（－） 按鈕。
4. 在 EFD.Lab 分析樹中選擇 SG Outlet Av Total Pressure 1 目標(biāo)。
設(shè)定方程目標(biāo)你可以僅僅使用定義的目標(biāo) (包括以前定義的方程目標(biāo))，輸入數(shù)據(jù)條件參數(shù)和常數(shù)。如果一些物理參數(shù)為常數(shù)(例如：長(zhǎng)度，面積等)，必須確定這些參數(shù)使用了項(xiàng)目的單位系統(tǒng)。EFD.Lab 中對(duì)于定義的常數(shù)沒(méi)有相應(yīng)的物理意義信息，所以你需要定義顯示的維數(shù)。
5. 保持 Dimensionality 列表中的默認(rèn) Pressure & Stress。
6. 點(diǎn)擊 OK。新的 Equation Goal 1項(xiàng)出現(xiàn)在分析樹中。
求解
1. 點(diǎn)擊 Flow Analysis，Solve，Run。
2. 點(diǎn)擊 Run。
在計(jì)算完成之后，關(guān)閉 Monitor 對(duì)話框。
觀察目標(biāo)
1. 右擊 Results 中的 Goals 圖標(biāo)并且選擇 Insert。
2. 在 Goals 對(duì)話框中選擇Equation Goal 1。
3. 點(diǎn)擊 OK。
一個(gè)具有目標(biāo)結(jié)果的 Excel 電子表格會(huì)打開。第一個(gè)表格將包含目標(biāo)最終值。
你可以看到總壓降大約為 120 Pa。
為了觀察在催化劑截面上非均勻性質(zhì)量流量的分布，我們將在模型入口處顯示均勻的流動(dòng)跡線分布。
流動(dòng)跡線
1. 右擊 Flow Trajectories 圖標(biāo)并選擇 Insert。
2. 在 EFD.Lab 分析樹中， 選擇 Inlet Velocity1 項(xiàng)，其目的是選擇入口蓋子的內(nèi)表面。
3. 在 Settings 頁(yè)設(shè)置 draw trajectories 為 Band。
4. 點(diǎn)擊 View Settings。
5. 在 View Settings 對(duì)話框，改變 Parameter 從 Pressure 到 Velocity。
6. 設(shè)置 Max 最大值 12。
7. 點(diǎn)擊 OK 保存改變并退出 View Settings 對(duì)話框。
8. 在 Flow Trajectories 對(duì)話框點(diǎn)擊 OK。
為了觀察多孔介質(zhì)內(nèi)部的跡線圖我們需要采用模型的透明度。
9. 點(diǎn)擊 Flow Analysis，Results，Display，Transparency 并且設(shè)置模型的透明度為0.75。
你應(yīng)該看到如下跡線圖。
為了比較單向性多孔催化劑和等向性多孔催化體的效率，讓我們計(jì)算一個(gè)單向性類型的多孔介質(zhì)的項(xiàng)目。
復(fù)制項(xiàng)目
1. 點(diǎn)擊 Flow Analysis，Project，Clone Project。
2. 輸入 Unidirectional作為 Configuration name。
3. 點(diǎn)擊 OK。
創(chuàng)建一個(gè)單向性多孔介質(zhì)
你想要?jiǎng)?chuàng)建的材料已經(jīng)在 Pre-Defined 文件夾下的 Engineering Database 中得到了定義。你可以跳過(guò)這個(gè)多孔介質(zhì)材料的定義，從工程數(shù)據(jù)中直接選擇預(yù)定義"Unidirectional" 材料，以后創(chuàng)建多孔介質(zhì)的特性。
1. 點(diǎn)擊 Flow Analysis，Tools， Engineering Database 。
2. 在 Database tree 選擇Porous Media， User Defined 。
3. 在 Items頁(yè)選擇 Isotropic 項(xiàng)。
4. 點(diǎn)擊 Copy 。
5. 點(diǎn)擊 Paste 。新的 Copy of Isotropic (1) 項(xiàng)出現(xiàn)在列表中。
6. 選擇 Copy of Isotropic (1) 項(xiàng)并且點(diǎn)擊 Item Properties 頁(yè)。
7. 重命名為 Unidirectional 。
8. 改變 Permeability type為 Unidirectional 。
9. 保存數(shù)據(jù)并退出。
現(xiàn)在我們可以應(yīng)用多孔介質(zhì)到整塊固體。
定義多孔介質(zhì)-單向性
1. 右擊 Porous Medium 1 圖標(biāo)并且選擇 Edit Definition。
2. 展開User Defined多孔介質(zhì)列表并且選擇Unidirectional 。
3. 在 Direction 中選擇 Z 軸，作為全局坐標(biāo)系。
對(duì)于單項(xiàng)性的多孔介質(zhì)，我們必須通過(guò)選擇坐標(biāo)系統(tǒng)的軸來(lái)定義滲透的方向(在我們的案例中 Z軸為全局坐標(biāo)系統(tǒng))。
4. 點(diǎn)擊 OK
因?yàn)樗衅渌臈l件和目標(biāo)都被保留，所以我們可以立即開始求解計(jì)算。
比較單向性和等向性催化劑
在計(jì)算完成之后，為 Equation Goal 1 創(chuàng)建目標(biāo)云圖。
顯示如下圖流動(dòng)跡線圖：
比較安裝在管子中的單向性和等向性的多孔催化劑的跡線圖，我們可以得出如下結(jié)論：
由于與安裝了催化器的大管相連的入口管子不對(duì)稱，造成這個(gè)流體在入口處是非均勻性的。由于這個(gè)入口流體的非均勻性，在前部催化劑的流動(dòng)也是不均勻性的。可以清楚的看到催化劑的類型（單向性和等向性）影響入口流體的非均勻性（輕微），并且促使更大幅度的催化器（特別是前部催化劑）內(nèi)流動(dòng)。在這兩個(gè)例子中，主要的氣流進(jìn)入前部催化劑。對(duì)于等向性例子，這個(gè)進(jìn)入前部催化器的氣流比單向性的催化器更接近壁面。因此，在前部催化劑的入口處（大約1/3處）流動(dòng)應(yīng)該比等向性的非均勻流更加值得關(guān)注。然而，由于等向滲透性，在等向性催化器內(nèi)氣流膨脹并且比單向性的催化劑在下一部分所占據(jù)的體積要大，對(duì)于單向性的催化器由于它的單向滲透性阻礙了氣流的膨脹。所以，在前部單向性催化器的后2/3的催化劑的流動(dòng)比等向性的非均勻性來(lái)的小。由于安裝在管子中的前后兩個(gè)多孔介質(zhì)之間的距離相當(dāng)小，雖然在單向性的例子中可以看到一個(gè)確定方向流動(dòng)，在這么短的距離內(nèi)氣流沒(méi)有時(shí)間變的更為均勻。所以，發(fā)生在前部催化體的出口處非均勻性流體進(jìn)入后部催化體。之后，我們可以看到在后部催化體中非均勻性流體不會(huì)改變。
現(xiàn)在我們來(lái)分析一下催化體內(nèi)部的流速。依據(jù)定義的顏色刻度我們可以很方便的確定帶顏色的跡線圖的速度值。為了對(duì)比等向性和單向性催化體內(nèi)的流速，我們不得不對(duì)這兩種情況都定義一樣的顏色刻度，因?yàn)檫@個(gè)最大流速控制了刻度顏色面板的范圍，默認(rèn)情況下對(duì)于我們這兩個(gè)例子他們的最大值略微有點(diǎn)不同�？梢娋蛷恼麄�(gè)催化劑的角度而言，等向性和單向性催化體的流速幾乎相等。因此，從氣流在催化劑中滯留時(shí)間來(lái)看，等向性和單向性催化體并沒(méi)有差異。
我們現(xiàn)在可以得出結(jié)論，等向性催化器比單向性催化器具有更高的效率（均勻流具有一樣的阻力），因?yàn)榈认蛐灾械牧鲃?dòng)整體而言更均勻。盡管對(duì)催化器定義了一樣的阻力系數(shù)，在使用單向性催化器時(shí)總的壓降大約低3%左右。這個(gè)差異是由于在催化器和它們出口處流體的不均勻性所造成的。
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