案例 | 用伴随求解器求解二维圆柱层流

数据文件包含先前计算的流解，它将作为伴随计算的起点。部分网格和速度场如下图:

定义observables

通过打开“伴随观察”对话框开始设置伴随求解器。在这里你将创建升力和阻力观测。单击Design功能区选项卡的Gradient-Based组中的任何按钮将激活伴随求解器。

点击Manage...按钮打开“Manage Adjoint Observables”对话框。点击“create”创建新的观测对象。

单击“评估”可在控制台中打印对壁面的阻力的值。

调整求解控制：Design → Gradient-Based → Solver Controls...

Design → Gradient-Based → Monitors...

使用“Run Adjoint Calculation”对话框运行伴随求解器

后处理及导出drag灵敏度

Design → Gradient-Based → Reporting...

动量源灵敏度

形状灵敏度

Results → Graphics → Vectors → New...

该图显示了圆柱体上的阻力对表面形状变化的敏感程度。如果圆柱在上游而不是下游变形，则阻力受到的影响更大。最大的效果是通过在横流方向缩小圆柱。

导出阻力灵敏度数据：在计算lift观测灵敏度之前，需要定义受几何变形影响的区域，并导出阻力灵敏度数据，以便稍后在多目标优化中使用。

打开“设计工具”对话框:Design → Gradient-Based → Design Tool...

Click Larger Region several times until the X and Y Limits are ±1.907349 m

In the Objectives tab, click Manage Data....

计算升力灵敏度

Design → Gradient-Based → Observable...

修改形状：加载先前保存的阻力灵敏度数据。

定义每个可观察对象的目标。

配置变形区域。

计算设计变更并修改网格。

点击网格组框中的修改按钮，应用计算的网格变形，将重新定位网格的边界和内部节点。关于网格修改的信息打印在控制台中。

显示新的网格几何。

重新计算：Solution → Run Calculation → Calculate

请注意，与未变形圆柱体上的阻力相比，阻力变化了-120.57牛或-9.5%。这个值与伴随求解器预测的-127.2 N(-10%)的变化非常吻合。升力增加了122.4 N，这与预测的127.5 N的变化非常吻合。

本教程演示了如何使用伴随求解器来计算圆柱上的阻力和升力对先前计算的流场的各种输入的灵敏度。说明了伴随求解器的建立和运行过程。还描述了执行各种形式的后处理的步骤。设计变更工具用于对设计进行多目标变更，以可预测的方式减少阻力并增加升力。