校准模拟参数
校准研究目标
研究不同数值参数对阶梯式溢洪道掺气模拟的影响。
工程挑战
生成一个允许用户轻松研究数值参数对掺气初期模拟的影响工作流程，并帮助他们校准以匹配实验数据。
研究参数包括网格尺寸、紊流模型、紊流长度尺度以及动态或固定紊流混合长度尺度。此外，FLOW-3D (x)将在最后一个时间步上创建掺气浓度的图像和显示模拟中掺气演变过程的动画。
FLOW-3D (x)工作流程
仿真通过步骤3、4和5进行设置体积取样，以报告体积取样内总的掺气量。FLOW-3D (x)使用节点构建自动化工作流程。第一个节点用于从.csv文件中读取模拟参数。然后将参数发送到FLOW-3D节点以执行模拟。后处理节点将从溢洪道的每个阶梯上的取样体积中提取掺气体积，在最后一个时间步创建掺气图像和掺气动画。最后一个节点将从体积取样中所报告的掺气值写入.csv文件。
预算或允许的迭代次数设置为18，即在参数定义输入文件中指定了18组参数。单个模拟的运行时间取决于每次迭代中使用的网格尺寸。
参数研究结果
利用FLOW-3D (x)的数据分析和自动图像生成功能，可以快速进行视觉评估和结果验证。此外，每个运行模拟中每一步的掺气值都可以从所报告的.csv文件中轻松访问。批量执行也可用于节省优化研究时间。
校准前
参数为网格尺寸0.01m、k-ω紊流模型、紊流长度尺度0.005m的模拟在最后一个时间步的掺气量
校准后
参数为网格尺寸0.005m、k-ω紊流模型、紊流长度尺度0.005m的模拟在最后一个时间的掺气量。与0.01m网格尺寸相比，2x细网格的掺气值与实验结果更吻合
参考文献
1 Felder, Stefan (2013). Air-water flow properties on stepped spillways for embankment dams: Aeration, energy dissipation and turbulence on uniform, non-uniform and pooled stepped chutes. PhD Thesis, School of Civil Engineering, The University of Queensland.