解读气流仿真结果
解析气流研究或 GPU LBM 运行生成气流场后，可以使用本指南进行审阅。结果解读需要把可视化与可追溯的工程证据对应起来：气流经过哪些区域、在目标区域的作用强弱、几何结构怎样改变气流，以及气流怎样影响指定的运动物体。
前提条件
| 条件 | 作用 |
|---|---|
| 已审阅的运行标识 | 每张图片和每项指标都需要对应到场景、气流场和运行版本。 |
| 明确的工程问题 | 结果解读应聚焦会影响决策的物理量。 |
| 可比较的基线 | 基线有助于说明方向和幅值的变化。 |
| 单位和缩放记录 | 速度、力、力矩、位置和时间需要使用一致的单位。 |
| 审阅位置 | 约定的点、截面、路径或物体表面使对比可以重复。 |
审阅流程
1. 确认气流场上下文
先检查气流场包，再检查渲染图片。确认场景版本、仿真域边界、网格分辨率、气源配置、求解路径、采样窗口、缩放和标定版本，并核对图片中的几何是否与运行标识一致。
比较候选方案时使用统一的图例和颜色范围。颜色范围发生变化，会让相近的场看起来差异很大，也可能掩盖实际差异。
2. 同时读取速度大小和方向
速度大小说明气流在哪些区域较强或较弱；箭头、流线或轨迹说明气流向哪里运动。两者需要结合判断：
- 较强气流如果方向不正确，仍可能错过目标区域；
- 低速回流区也可能影响停留时间或物体稳定性；
- 多组气源可能相互增强、偏转或抵消；
- 开口或罩体可能把主气流引向预期区域之外。
将观察结果记录到固定坐标或已命名场景区域，方便后续重复审阅。
3. 使用截面和分布进行比较
在约定的下游距离、开口、物体进入区域或关键间隙建立审阅截面。所有候选方案都应在相同截面上比较速度分布、积分气流指标和重要梯度。
当决策涉及中心线衰减、气流宽度、对称性或近壁气流时，可以使用线分布；需要比较目标区域获得多少气流时，可以使用截面平均值。结果包应保留截面原点、法向、尺寸和采样分辨率。
4. 审阅几何与气流的相互作用
检查墙面、罩体、导向结构、开口和狭窄通道周围的气流。关注分离、回流、阻塞、非预期泄漏，以及薄结构附近的剧烈变化。当气流路径与场景不一致时，将气流图与固体表面或体素视图对照。
近壁结果对分辨率和边界处理较为敏感。使用验证记录确认相关物理量是否已经达到当前决策所需的收敛程度。
5. 解读力与力矩
气流场与运动物体耦合时，应先确认气流场已经通过相应用途的审阅，再分析力和力矩。
| 结果 | 审阅重点 |
|---|---|
| 合力 | 方向、大小、随时间的稳定性，以及与预期运动的关系。 |
| 合力矩 | 转轴、正负方向、峰值，以及与物体姿态和质心的关系。 |
| 表面贡献 | 物体哪些区域对积分结果贡献最大。 |
| 时间序列 | 稳态响应、振荡、瞬态峰值和对时间步长的敏感性。 |
| 总体统计 | 多个物体、随机种子或重复运行的分布，而不是单条表现较好的轨迹。 |
将异常运动归因于气流模型前，应先检查质量属性、质心、表面采样和运行时设置。
6. 使用一致条件比较方案
基线和候选方案应使用一致的几何、审阅位置、输出单位、可视化范围、运行时设置和决策指标。每次只修改计划中的变量组合，并记录全部变化。
方案对比表应包含：
- 候选方案标识和变更输入；
- 气流场版本和运行时版本；
- 约定位置上的速度或分布指标；
- 用于决策的力、力矩、姿态或工艺指标；
- 重复运行之间的波动；
- 审阅结论和剩余不确定性。
预期输出
审阅应形成一份简洁的结果解读包，包含气流场标识、统一可视化范围、带标注的审阅截面、分布对比、力与力矩证据、方案指标、局限和审阅结论。
验证清单
- 每项可视化和指标都对应到正确的气流场和运行版本。
- 单位、坐标系、图例和颜色范围明确。
- 基线和候选方案使用相同审阅位置和指标。
- 速度大小和方向已经结合审阅。
- 力与力矩对应到物体标识和质量属性。
- 轨迹敏感时可以看到重复运行的波动。
- 近壁或高梯度结论有验证证据支持。
问题处理
| 现象 | 处理方式 |
|---|---|
| 图片看起来不同，但指标接近 | 统一图例、范围、视角和审阅截面后重新比较。 |
| 强气流区域出现在非预期位置 | 检查气源方向、几何版本、固体表示和坐标。 |
| 力的方向与气流场不一致 | 检查表面法向、物体姿态、相对速度和力积分设置。 |
| 结论主要由单次运行决定 | 增加重复运行，比较分布或汇总指标。 |
| 近壁结论仍不稳定 | 细化网格或升级分析后再接受该指标。 |