STAR-CCM+_ 3D-CAD_培训教程

旋转轮廓



Direction 旋转方向 Body Interaction 相交操作 Axis 旋转轴 Angle 旋转角度
旋转轮廓

完成上述操作后，视图如下图所示。
旋转轮廓

完成上述操作后，特征树中将出现Body 1和Revolve 1 ，将Body 1改为Fluid。
创建出口管

利用鼠标操作，将视图旋转到合适的角度，右击模型顶 部的下沉面，选择Create Sketch。
分配New Region

右击Scenes，选择New Scene> Geometry

打开Regions > Fluid > Boundaries查看所有边界
生成Mesh

右击Continua，选择New > Mesh Continuum.

右击Mesh 1 > Models，选择Select Meshing Models...
生成Mesh

在Meshing Model Selection对话框中，选择Surface Mes框中的Surface Remesher以及Volume Mesh框中 的Polyhedral Mesher，最后点击Close
生成Mesh

选择Mesh 1 > Reference Values > Base Size，将 Value 设定为0.012 m
草绘旋风分离器轮廓

模型的第一个特征是一个草图，它可以定义出分离器的 容腔轮廓，然后通过旋转生成一个实体。 选择YZ平面作为草绘平面 右击Featrue-YZ，选择Create Sketch
草绘旋风分离器轮廓

单击
，将草绘平面调整成与屏幕平行。
草绘旋风分离器轮廓

指定草绘平面上的网格间距，使其适合于几何模型的尺 寸。 单击 ，出现grid spacing对话框，将grid spacing改为0.025mm，单击OK。
创建直线

创建连续线时，软件把上一条直线的结束点默认为下一 条线上起始点。重复以上操作，按如下几图，创建连续 线。
添加约束和尺寸

在第一条水平线上右击，选择Apply Horizontal Constraint，完成后将在第一条水平线上出现 示此条线已经添加了水平约束。
，表
添加约束和尺寸

选择第一条水平线，然后按住Ctrl键，选择第二条水平 线，右击，选择Apply Parallel Constraint，完成后，同 样会出现 ，表示第一条水平线和第二条水平线之间 添加了平行约束。
创建入口导管

完成上述操作后，视图如下图所示。
设置设计参数


为了后述能够方便地修改出口管的位置，需设置一个设 计参数，本例中将基于轮廓草图中一条直线的长度来进 行设置。 右击Sketch Profile，选择Edit
设置设计参数

右击第一条垂直线的标注，选择Edit Dimension
设置设计参数

选择顶部的点，按住Ctrl，选择右下角的点，右击点， 选择Apply Vertical Distance
设置设计参数

在Dimension对话框中，将value设为0.9 m，点击OK 。完成上述操作后，草图如下图所示。
设置设计参数

点击OK退出。设计参数将显示在Design Parameters 管理器中，选择PipeDepth，在Properties中即可看到 这个值，可以通过编辑这个值来修改模型。
创建出口管

此时，将显示出草绘平面，点击 ，使草绘平面平 行于屏幕。 点击 ，视图变为透明。 在Create sketch entities面板中点击 ，选择坐标原 点作为圆心点，点击第二点以确定圆的半径，此处，近 似地定为0.06m，然后通过Circle properties框将圆的 半径精确地改为0.07m。
新建simulation
启动STAR-CCM+，并新建一个simulation 选择File>Save As，以cyclone.sim保存 右击Geometry>3D-CAD Models，选择New
新建simulation

在3D-CAD中会出现一个目标树，包括Bodies,Features和Design Parameters。同时将自动创建 一个3D-CAD View视图用以显示 模型特征。最初，在这个视图上将显示三个初始草图平面，这三 个草图平面是添加模型特征的基础。 重命名：选择3D-CAD Models，按F2或者右击选择Rename，将 其改为Cyclone
鼠标操作
调整草绘平面的位置、方向、缩放 左击+拖动：旋转视图 Ctrl+左击+拖动：绕单轴转动 右击+拖动：移动视图 中击+拖动 或者 单独滚动滚轮：放大/缩小
鼠标操作

利用上述操作将网格拖往屏幕下方，将网格上方的空白 显示出来，如图
创建直线

点击 ，在网格上移动鼠标，鼠标末端有一个蓝色的 小方框，表示网格点的位置。这个点的坐标值显示在 Creat sketch entities面板中的Line properties框中， 坐标值会随着鼠标的移动而发生变化。 Snap to Grid默认被选，鼠标点会自动跳到最近的网格 线交叉点。
设置 Case
依次选择 Steady Gas Segregated Flow Constant Density Turbulent K-Omega Turbulence Turbulence Suppression

完成上述选择后，视图如 右图，最后，点击Close
设置 Case

指定Boundary Conditions 选择Regions > Fluid > Boundaries > Inlet，在 Properties中将类型设置为Velocity Inlet
创建出口管

点击OK，退出草绘，点击 ，视图变为非透明。 完成上述操作后，特征树中将出现Sketch 1，右击，选 择Create Extrude。
创建出口管

在Extrude面板中，确认Body Interaction默认为 Merge。这样出口管生成后，将会与容腔合并为一体。
创建出口管
STAR-CCM+ 3D-CAD培训
CDAJ-China 技术部
STAR-CCM+ 3D-CAD培训
目标：
利用STAR-CCM+中的实体建模器3D-CAD创建几 何模型； 运行计算； 利用参数化设计功能修改几何模型并重新运行计算
STAR-CCM+ 3D-CAD培训
利用3D-CAD创建一个简化的旋风分离器几 何模型，目的在于分析旋风分离器容腔中不同 出口高度对于流场的影响。
创建构造线

右击构造线，选择Set As Construction。
创建构造线

完成上述操作后，构造线将由实线变成虚线，当退出草 绘模式后，构造线将变成不可见。 将构造线与旋风分离器的中心线之间添加相合约束。
旋转轮廓

重命名草图轮廓为Sketch Profile。 右击Features > Sketch Profile，选择Create Revolve 。
指定入口和出口面

在Rename对话框的name栏里输入inlet，点击OK。
指定入口和出口面

通过同样的方法，重命名出口面。
退出3D-CAD

点击Close 3D-CAD，退出3D-CAD。 保存
创建Geometry Part

右击Geometry>Leabharlann BaiduD-CAD Models>Cyclone，选择 New Geometry Part

在Dimension对话框中点选Expose parameter以激活 Name框。
设置设计参数

在Name框中输入PipeDepth，点击OK。
设置设计参数

为了确保以上改变只会影响到第一条垂直线的长度，而 不影响其余尺寸，需将垂直方向的总长度以及顶部的某 个点的位置进行固定。
设置设计参数
创建入口导管

移动鼠标至右下角方向，使properties 框中Length显 示为0.05 m ，Width 为0.15 m，点击以确定这点的位 置。同时，水平和垂直约束自动添加至长方形。
创建入口导管

点击OK，退出草绘，点击 ，视图变为非透明。 拉伸Sketch 2，Distance为0.35m。
指定入口和出口面


准备几何模型的最后一步：指定入口和出口面。当3DCAD模型通过geometry parts输入到simulation时， 命名后的faces将被定义为分离的surfaces，因此，当 模型归属于一个新region时，这些surfaces将很容易被 当成是分离的boundaries。 简单快捷的重命名方法：通过鼠标操作将视图调整到一 个合适的角度，右击长度形入口面，选择Rename。

完成上述操作后，视图如下图所示。
创建入口导管

右击Features > YZ，选择Create Sketch
创建入口导管

此时，将显示出草绘平面，点击 ，使草绘平面平 行于屏幕。 点击 ，视图变为透明。 利用鼠标操作，将视图调整为下图所示。
创建入口导管

点击 点。
(创建长方形)， 单击分离器的左上角作为第一

打开Parts>Fluid>Surfaces，可以看到先前指定的 inlet和outlet作为分离的surfaces存在
分配New Region

右击Parts > Fluid，选择Set Region > New...
分配New Region

在New Region from Parts Options对话框中将 Boundary Mode设置为One boundary per part surface，点击OK
添加约束和尺寸

完成后，视图将如下所示。
添加约束和尺寸

完成其他直线的草绘，如图所示
添加约束和尺寸

为了使旋风分离器的中心轴与草图平面的Y轴重合，可 按如下操作进行： 左击轴线上的任意一点，拖动鼠标，将这一点拖动 至坐标轴原点
创建构造线

为了在后述操作中运用旋转工具创建实体，需先创建一 条构造线作为旋转轴线。运用Line工具沿着Y轴创建一 条直线，完成后按<Esc>退出。
STAR-CCM+ 3D-CAD培训
本教程中将介绍以3D-CAD的几个基本概念，如下： 创建新的3D-CAD模型 创建草图并施加约束和尺寸 旋转和拉伸草图 指定面 在解析中使用3D-CAD模型 修改几何模型并重新运算
目录



创建几何模型 创建Geometry parts 分配新Region 生成网格 设置模型 生成Scalar scene 运行计算 后处理—生成流线Streamlines scene 修改几何模型、重新运行计算 总结

右击Geometry Scene 1，选择Apply Representation >Volume Mesh
生成Mesh

点击 (Turn mesh on or off)，选择Mesh On 也可在Geometry Scene1>Properties中，勾选mesh
设置 Case

选择物理模型： 打开simulation，右击the Continua > Physics 1 > Models，选择Select models...
添加约束和尺寸

运用同样的方法，对第一条垂直线添加垂直约束，对第 一条垂直线和第二条垂直一添加平行约束。
添加约束和尺寸

选择任意一点线，右击选择Apply Length Dimension。
添加约束和尺寸

右击第一条水平线，出现Dimension对话框，输入 0.075m。

重复以上操作，给其他直线添加尺寸，如下图。
生成Mesh

点击 (Generate Volume Mesh)生成体网格 点击scene/plot，右击Displayers > Geometry 1 > Parts，选择Edit... 打开Edit框中的Regions > Fluid，勾选Default, Inlet 和Outlet
生成Mesh

创建直线

将鼠标移动到（0.0,0.3），单击鼠标左键，生成第一个 点。
创建直线

近似地创建第一条直线，然后利用尺寸和约束得到精确 结果。 按<Esc> 键退出草绘工具。 先按<Esc> 退出，然后选择新的草绘实体工具。
创建直线

创建完第一个点后，将鼠标水平移动到第一点的左边， 选择一个点，创建一条水平线。