STAR-CCM+-3D-CAD-培训教程
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(完整版)STARCCM基础培训教程
transition）
辐射 ➢ Surface-to-surface ➢ Discrete ordinate
燃烧 ➢ Eddy Break Up (EBU) ➢ Presumed Probability Density Function
(PPDF), adiabatic and non-adiabatic
➢
FAN性能曲线修正的动量源项。
湍流 ➢ Spallart-Allmaras ➢ K-Epsilon ➢ K-Omega ➢ 雷诺应力输运方程 ➢ 壁面处理 (Low y+, High y+, All y+) ➢ 壁面距离 (Exact, Approximate) ➢ 边界层转戾（prescriptive boundary-layer
1.5 现有的物理模型
(Version 2.02.009)
基本模型
空间
➢ 二维l ➢ 轴对称 ➢ 三维
时间
➢
稳态
➢
显式非稳态
➢
隐式非稳态
运动
运动参照系模型# 刚体运动模型
流动和能量
➢
无粘，层流，湍流。
➢
气体，液体，固体和多孔介质。
➢
共轭传热
➢
自由表面 (VOF)
➢
空化(cavitation)
➢
辐射类型的热交换
2.1.1.1 surface wrapper的属性选项
Surface wrapper的属性有3 个选项:
Do curvature refinement Do gap closure Do proximity refinement
缺省情况下, 只有Do curvature refinement打开
辐射 ➢ Surface-to-surface ➢ Discrete ordinate
燃烧 ➢ Eddy Break Up (EBU) ➢ Presumed Probability Density Function
(PPDF), adiabatic and non-adiabatic
➢
FAN性能曲线修正的动量源项。
湍流 ➢ Spallart-Allmaras ➢ K-Epsilon ➢ K-Omega ➢ 雷诺应力输运方程 ➢ 壁面处理 (Low y+, High y+, All y+) ➢ 壁面距离 (Exact, Approximate) ➢ 边界层转戾（prescriptive boundary-layer
1.5 现有的物理模型
(Version 2.02.009)
基本模型
空间
➢ 二维l ➢ 轴对称 ➢ 三维
时间
➢
稳态
➢
显式非稳态
➢
隐式非稳态
运动
运动参照系模型# 刚体运动模型
流动和能量
➢
无粘，层流，湍流。
➢
气体，液体，固体和多孔介质。
➢
共轭传热
➢
自由表面 (VOF)
➢
空化(cavitation)
➢
辐射类型的热交换
2.1.1.1 surface wrapper的属性选项
Surface wrapper的属性有3 个选项:
Do curvature refinement Do gap closure Do proximity refinement
缺省情况下, 只有Do curvature refinement打开
STARCCM基础培训教程
STARCCM基础培训教程STARCCM是一款涉及CFD（计算流体力学）模拟工作的软件，它可以在不同行业中用于解决各种流体流动问题，如航空航天、汽车制造、水利工程等领域。
该软件的应用得到了广泛认可，并在各个行业中拥有广泛的用户群体。
为使用户能够更好地使用STARCCM，建议进行基础培训与学习，以便熟练掌握其各种功能和优点。
下面详细介绍STARCCM基础培训教程。
一、STARCCM简介STARCCM是CD-adapco公司开发的一款CFD商业软件，目标是为流体力学分析和优化提供强大的计算工具，涵盖了从几何设计到流体动力学的全部过程。
二、基础操作界面开始使用STARCCM软件时，首先介绍基础操作界面的结构。
而在软件界面的左侧是操作界面，最右侧是3D工具栏，包括模型创建、矢量图表、芯子提取工具等。
右上角的工作区域包括剖面图、曲线、矢量图和Tecplot文件等显示方式。
三、STARCCM的模型无论在哪个行业中，模型是创建流体流动的基础，在STARCCM软件中，创建复杂的流动图是相当困难的，因此在初学者的学习过程中，需要重点了解模型是如何建立的。
一般来说，可以手动建立模型，或者利用静态、动态网格技术，转移相应模型数据。
四、网格生成技术网格的生成是实现精细流体流动分析的重要步骤，因此不同的网格类别会对流动计算的结果产生不同的影响。
根据所需的精度和时间，根据不同的网格技术建立相应流体流动分析计算。
五、流动计算流动计算是了解和掌握流动分析研究目的的基础。
在STARCCM中，流动计算是目标计算的核心部分，其效率和精度直接决定了计算的属性。
STARCCM软件提供了各种流体流动分析模式的支持，如稳定流、不稳定流和湍流模式等。
六、后处理流动计算后处理是流动分析阶段的最后一步，它可以将流动计算的结果显示在2D或3D模型中，并对其进行编辑和可视化。
后处理还包括实体解动画、热画像、粒子轨迹等功能，并提供给广泛的用户来探索流动分析的复杂性。
流体力学CFD软件STAR-CCM培训课件1
Boundaries为regions的外部表面
•
可以为物理边界（例如wall,inlet以及 outlet）,或者是不同regions的连接
18
Interface 和 Continuum
interface允许在不同的regions之
间进行质量与能量的传递
• •
内部交界面允许质量与能量的传递 接触交界面只允许传输能量
continuum代表一系列模型的集合，
这些模型或者是物理模型，或者是 网格模型
19
19
模型树及参数定义
以上术语在模型 树中的排列：
几何Part
衍生Part
20
20
如何协同工作
Regions (拓扑定义). Regions/Volumes & Boundaries. Parts (几何定义). 定义物理空间 基于几何的操作 CAD 3D-CAD 网格文件
• • • • •
方便易用。 高度集成化的软件包。 自动网格划分。 大量的物理模型。 强大的后处理功能。
从2004年开始开发。
• • • •
使用最新的数值以及软件技术。 设计为解决超大计算模型 (1亿网格)。 完全集成的仿真流程: 在同一界面内将CAD模型转为CAE进行分析。 快速的开发周期: 每四个月发行一次新版本。 4
4
集成化的软件包
CAD CFD
STAR-CCM+的操作界面简单易用，包含CAD模型的创建，以及对CFD结 果的后处理
5
5
强大的后处理功能
基于“parts”的概念
• •
边界，切平面，孤立面…… 一旦part被创建出来，可以对其进行任何后处理操作 预定义数据，比如，温度，压力 用户自定义数据 云图/矢量图 截面，流线以及孤立面 将对称模型或者有周期边界的模型转化成全模模型 流量，力以及力系数，面积平均以及质量平均量报告 检测随着时间变化的数据 XY图
2024版starccm培训基础
设置材料属性
为几何模型赋予适当的材 料属性，如密度、导热系 数、比热容等。
基本操作流程演示
划分网格
采用自动或手动方式， 对几何模型进行网格划 分，生成有限元或有限
体积网格。
设置边界条件
为仿真模型设置适当的 边界条件，如温度、压
力、速度等。
运行求解器
选择合适的求解器，设 置求解参数，运行求解
器进行计算。
02
界面与基本操作
软件界面布局及功能
主界面
包含菜单栏、工具栏、导航树、属性栏、图形 显示区等部分，提供全面的仿真操作环境。
菜单栏
提供文件、编辑、视图、插入、工具、窗口、帮 助等菜单项，涵盖软件所有功能。
工具栏
提供常用操作按钮，如新建、打开、保存、撤销、 重做、剪切、复制、粘贴等。
导航树
以树形结构展示仿真模型的组织结构，方便用户快速 定位和操作。
案例三
电磁仿真分析。通过实际案例，展示电磁仿真分析的完整流程，包括几何模型建立、材料属性设置、激励源 设置、边界条件设置、求解器设置与求解以及结果后处理等步骤。
学员自主操作实践环节
实践一
实践二
实践三
学员自主选择一个实际问题进行 仿真分析，完整地走一遍仿真流 程，包括几何模型建立、网格划 分、物理模型选择、边界条件设 置、求解器设置与求解以及结果 后处理等步骤。
01
02
03
04
05
流体动力学基础
StarCCM+软件 介绍
几何建模与网格划 物理模型设置与求 后处理与结果分析
分
解
介绍了流体动力学的基本概 念、原理和方程，包括连续 性方程、动量方程和能量方 程等。
详细讲解了StarCCM+软件 的基本操作、界面布局、工 具栏和菜单功能等。
STARCCM基础培训教程
layer transition）
辐射 ➢ Surface-to-surface ➢ Discrete ordinate
燃烧 ➢ Eddy Break Up (EBU) ➢ Presumed Probability Density
Function (PPDF), adiabatic and nonadiabatic
• 缺省情况下, 两个
curvature refinement, proximity refinement 在附录中有介绍
2.1.2.2 surface remesher的全局(global)设定
使用surface remesher时,有如下 的全局控制参数:
• base size;
• surface
curvature(#Pts/circle );
• surface growth rate;
• surface proximity(Search Floor, # Points in a gap);
• surface size
解释
2.1.2.3 surface remesher边界(boundary)设定
curvature refinement, gap closure, proximity refinement
2.1.1.2 surface wrapper的全局(global)设定
使用surface wrapper时,有如下的全局 控制参数:
• base size; • gap closure size;
面网格 面网格工具: Surface remesher Surface wrapper Hole filler Edge zipper 特征线提取和编辑工具
体网格 3种体网格模型: tetrahedral polyhedral trimmed 边界层网格模型： prism layer 精细网格调节： Volume sources 全局或局部参数设置
辐射 ➢ Surface-to-surface ➢ Discrete ordinate
燃烧 ➢ Eddy Break Up (EBU) ➢ Presumed Probability Density
Function (PPDF), adiabatic and nonadiabatic
• 缺省情况下, 两个
curvature refinement, proximity refinement 在附录中有介绍
2.1.2.2 surface remesher的全局(global)设定
使用surface remesher时,有如下 的全局控制参数:
• base size;
• surface
curvature(#Pts/circle );
• surface growth rate;
• surface proximity(Search Floor, # Points in a gap);
• surface size
解释
2.1.2.3 surface remesher边界(boundary)设定
curvature refinement, gap closure, proximity refinement
2.1.1.2 surface wrapper的全局(global)设定
使用surface wrapper时,有如下的全局 控制参数:
• base size; • gap closure size;
面网格 面网格工具: Surface remesher Surface wrapper Hole filler Edge zipper 特征线提取和编辑工具
体网格 3种体网格模型: tetrahedral polyhedral trimmed 边界层网格模型： prism layer 精细网格调节： Volume sources 全局或局部参数设置
2024版starccm基础培训教程pdf
应用案例
飞机机翼气动性能分析、汽车外流场与热管理仿真、风力发电机叶片优化设计、生物医学流体动力学模拟等。
2024/1/30
5
学习目标与课程安排
2024/1/30
• 学习目标：通过本课程的学习，学员应能够熟练掌 握Star-CCM+软件的基本操作、前处理技巧、求解 设置及后处理方法，具备独立进行流体动力学仿真 的能力。 6
05
结果后处理
对计算结果进行可视化处理， 提取关键信息，如温度分布云 图、热流量曲线等。
06
2024/1/30
27
案例三：结构力学分析
问题描述
对某一结构进行力学分析，包括应力、 应变、位移等。
建立几何模型
根据实际问题，建立结构的几何模型。
材料属性设置
为几何模型赋予相应的材料属性，如 弹性模量、泊松比等。
2024/1/30
流体-结构相互作用（FSI）
介绍FSI基本原理，演示如何在StarCCM+中设置FSI分析， 包括网格划分、边界条件设置、求解器参数设置等。
共轭传热分析（CHT）
阐述CHT基本概念，讲解如何在StarCCM+中进行共轭传热 分析，包括热边界条件设置、辐射模型选择、求解器参数 设置等。
2024/1/30
11
网格质量检查与优化
2024/1/30
网格质量检查
介绍Star-CCM+中的网格质量检查工具，包括网格正交性、扭 曲度、长宽比等指标，并提供相应的优化建议。
网格优化技术
针对网格质量不佳的情况，提供一些实用的网格优化技术，如光 顺处理、局部加密、重新划分等。
网格无关性验证
强调网格无关性验证的重要性，并提供相应的验证方法和步骤。
STARCCM基础培训教程
友好的用户界面
STARCCM提供了直观、易用的用 户界面，方便用户进行快速上手 和高效操作。
安装步骤及注意事项
安装前准备
确保计算机满足最低系统要求，并准备好安装程序和相关许可证文件 。
安装过程
运行安装程序，按照提示进行安装操作，包括选择安装目录、接受许 可协议、选择安装组件等。
许可证配置
在安装完成后，需要进行许可证配置，将许可证文件与软件进行关联 ，以确保软件正常使用。
经验总结与技巧分享
建模经验总结
分享在建模过程中的经验和教训，如几何处理技巧、物理模型选择 建议等。
求解技巧分享
介绍在求解过程中的一些实用技巧，如加速收敛的方法、提高计算 效率的策略等。
案例拓展与讨论
探讨案例的拓展可能性，鼓励学员提出自己的想法和建议，促进交流 与学习。
感谢您的观看
THANKS
注意事项
在优化网格时需要注意保持计算域的 整体性和连续性，避免引入额外的误 差。同时，要关注优化后的网格质量 是否满足计算要求。
04
物理模型设置与求解
物理模型选择及参数设置
选择合适的物理模型
根据实际问题选择合适的物理模型， 如流体动力学模型、传热模型、化学 反应模型等。
设置模型参数
定义几何体
在STARCCM中建立问题的几何模型 ，包括定义几何体的形状、大小、位 置等。
全面的CFD解决方案
STARCCM提供了完整的CFD工作 流程，包括几何建模、网格生成 、物理设置、求解计算和结果后 处理。
强大的物理模型库
STARCCM内置了丰富的物理模型 ，如湍流模型、多相流模型、热 传导模型等，能够准确模拟各种 复杂流动现象。
高效并行计算
该软件支持大规模并行计算，能 够充分利用计算机资源，提高计 算效率。
STARCCM提供了直观、易用的用 户界面，方便用户进行快速上手 和高效操作。
安装步骤及注意事项
安装前准备
确保计算机满足最低系统要求，并准备好安装程序和相关许可证文件 。
安装过程
运行安装程序，按照提示进行安装操作，包括选择安装目录、接受许 可协议、选择安装组件等。
许可证配置
在安装完成后，需要进行许可证配置，将许可证文件与软件进行关联 ，以确保软件正常使用。
经验总结与技巧分享
建模经验总结
分享在建模过程中的经验和教训，如几何处理技巧、物理模型选择 建议等。
求解技巧分享
介绍在求解过程中的一些实用技巧，如加速收敛的方法、提高计算 效率的策略等。
案例拓展与讨论
探讨案例的拓展可能性，鼓励学员提出自己的想法和建议，促进交流 与学习。
感谢您的观看
THANKS
注意事项
在优化网格时需要注意保持计算域的 整体性和连续性，避免引入额外的误 差。同时，要关注优化后的网格质量 是否满足计算要求。
04
物理模型设置与求解
物理模型选择及参数设置
选择合适的物理模型
根据实际问题选择合适的物理模型， 如流体动力学模型、传热模型、化学 反应模型等。
设置模型参数
定义几何体
在STARCCM中建立问题的几何模型 ，包括定义几何体的形状、大小、位 置等。
全面的CFD解决方案
STARCCM提供了完整的CFD工作 流程，包括几何建模、网格生成 、物理设置、求解计算和结果后 处理。
强大的物理模型库
STARCCM内置了丰富的物理模型 ，如湍流模型、多相流模型、热 传导模型等，能够准确模拟各种 复杂流动现象。
高效并行计算
该软件支持大规模并行计算，能 够充分利用计算机资源，提高计 算效率。
STAR-CCM+_ 3D-CAD_培训教程 PPT
完成其他直线的草绘，如图所示
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
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。
右击构造线，选择Set As Construction。
添加了平行约束。
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。
选择任意一点线，右击选择Apply Length Dimension。
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。
完成后，视图将如下所示。
大家学习辛苦了，还是要坚持 继续保持安静
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
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。
完成上述操作后，视图如下图所示。
右击Features > YZ，选择Create Sketch
此时，将显示出草绘平面，点击 行于屏幕。
，使草绘平面平
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。
2024版starccm基础培训教程
2024/1/30
31
模型建立与网格划分
导入CAD模型
将设计好的CAD模型导入到STAR-CCM+中。
几何清理
对导入的模型进行几何清理，如修复破面、删除重复面等。
2024/1/30
32
模型建立与网格划分
2024/1/30
选择网格类型
根据模拟需求选择合适的网格类型，如结构化网格、非结构化网 格等。
根据特定场量的值绘制等值面或 等值线，以便观察场量的空间分 布。
动画制作
将模拟结果制作成动画，以更直 观地展示流动现象。
27
数据可视化方法
01
02
03
04
云图
通过色彩变化展示场量的空间 分布，如温度云图、压力云图
等。
2024/1/30
矢量图
通过箭头方向和长度表示速度 矢量的大小和方向。
散点图
在二维平面上以点的形式表示 数据，常用于表示两个变量之
网格参数设置
设置网格大小、增长率等参数，以控制网格质量和数量。
生成网格
运行网格生成器，生成计算所需的网格。
33
物理模型设置与求解过程
选择物理模型
根据模拟问题选择合适的物理模型，如湍流模型、多相流模型等。
设置边界条件
设置模型的入口、出口、壁面等边界条件。
2024/1/30
34Leabharlann 物理模型设置与求解过程界面布局调整
演示如何调整界面布 局，使其更符合个人 使用习惯。
04
界面主题更换
演示如何更换界面主 题，提供更加个性化 的界面风格。
2024/1/30
13
03
网格生成技术
Chapter
STAR-CCM+ 基础培训教程课件
8
Chap 2. STAR-CCM+ 网格功能
2.1 面网格
• 2.1.1 Surface Wrapper • 2.1.2 Surface Remesher • 2.1.3 特征线 • 2.1.4 修补工具（hole filler, edge zipper)
2.2 体网格
• 2.2.1 Polyhedral mesher • 2.2.2 Tetrahedral mesher • 2.2.3Trimmer • 2.2.4 prsim layer mesher
STAR-CCM+ makes the Tour de France less of a Drag
学习交流PPT
4
1.2 STAR-CCM+ 求解问题的过程
输入模型 准备网格 选择物理模型 设定边界条件 设定初始条件 运算 后处理
学习交流PPT
5
1.3 STAR-CCM+ 的工作界 面
STAR-CCM+ 的工作界面(workspace)如下:
其中体积指定(volume of interest specification)有如下四个选项:
• external; • largest internal; • seed point; • nth largest
Largest internal
Nth largest
external
学习交流PPT
Seed point
• wrapper scale factor
解释
学习交流PPT
12
2.1.1.3 surface wrapper区域(region)设定
有关区域Region和边界(boundary)的概念见附录
2024年STARCCM基础培训教程
STARCCM基础培训教程引言第一部分：软件安装和启动1.1软件安装在进行STARCCM基础培训之前，需要安装软件。
请访问官方网站最新版本的STARCCM安装包。
根据操作系统的要求，选择相应的安装包进行。
1.2软件启动安装完成后，双击桌面上的STARCCM图标或从开始菜单中找到STARCCM并启动。
启动后，将显示软件的欢迎界面。
第二部分：基本操作和界面介绍2.1操作界面STARCCM的操作界面主要包括菜单栏、工具栏、浏览器、视图和状态栏等部分。
菜单栏位于界面的顶部，提供了各种功能和选项。
工具栏位于菜单栏下方，包含了一些常用的工具和按钮。
浏览器位于左侧，用于显示和管理场景中的对象。
视图位于中央，用于显示模型的图形界面。
状态栏位于底部，显示了一些关于当前操作的信息。
2.2基本操作在STARCCM中，基本操作包括创建模型、设置边界条件、划分网格、求解和后处理等。
下面将简要介绍这些操作的基本步骤。
2.2.1创建模型在菜单栏中选择“File”->“New”创建一个新的模型。
在弹出的对话框中，可以选择模型的类型和单位制。
然后，根据需要创建几何形状，可以使用内置的几何创建工具或导入外部CAD模型。
2.2.2设置边界条件创建模型后，需要设置边界条件。
在浏览器中，找到相应的边界条件选项，并进行设置。
例如，可以设置进口速度、出口压力、壁面粗糙度等。
2.2.3划分网格设置边界条件后，需要对模型进行网格划分。
在菜单栏中选择“Mesh”->“CreateMesh”进行网格划分。
在弹出的对话框中，可以选择网格类型和网格参数。
然后，“Generate”按钮网格。
2.2.4求解网格划分完成后，可以进行求解。
在菜单栏中选择“Simulation”->“Run”进行求解。
在弹出的对话框中，可以选择求解器类型和求解参数。
然后，“Start”按钮开始求解。
2.2.5后处理求解完成后，可以进行后处理。
在菜单栏中选择“Results”->“Post-processing”进行后处理。
STAR-CCM基础培训教程
1.4 网格功能
(Version 2.02.009)
表面几何输入 可以导入的面网格或几何: .dbs - pro-STAR surface database mesh file .inp - pro-STAR cell/vertex shell input file .nas - NASTRAN shell file .pat - PATRAN shell file .stl - Stereolithography file
Chap 2. STAR-CCM+ 网格功能
2.1 面网格
2.1.1 Surface Wrapper 2.1.2 Surface Remesher 2.1.3 特征线 2.1.4 修补工具（hole filler, edge zipper)
2.2 体网格
2.2.1 Polyhedral mesher 2.2.2 Tetrahedral mesher 2.2.3Trimmer 2.2.4 prsim layer mesher
➢ boundary perimeters – 将边界的 周围定义为特征线
2.1.3.2 增加特征线
特征线可以按照如下 方式手动添加
2.1.3.3 编辑特征线
可以对特征线进行 编辑(重新分组或删 除)
2.1.4. 面的修补
STAR-CCM+里可以利用特征线对表 面进行修补. 补洞 (hole filler) 缝合边 (edge zipper)
2.2.1 polyhedral mesh
使用pห้องสมุดไป่ตู้lyhedral mesher产生的网格如下:
2.2.2 tetrahedral mesh
2.3 模型的演化 2.4 界面的处理
STARCCM基础培训教程
2.1.1.3 surface wrapper区域(region)设定
有关区域Region和边界(boundary)的概念见附录
在区域(region)这一级, 有三个选 项来进一步控制包面效果,它们是:
• volume of interest specification;
• contact prevention; • smallest wrapping volume
• 在区域(region)这一级, remesher没 有控制选项.
• 在边界(boundary)这一级, 有如下四 个控制参数: • custom surface curvature; • custom surface proximity; • custom surface size; • customize surface remeshing
• 2.2.4 prsim layer mesher 2.3 模型的演化 2.4 界面的处wrapper
在导入的CAD数据质量较差时, 例如存在: ➢ 洞和缝隙; ➢ 错配的边; ➢ 多重边(multiple edges); ➢ 折叠尖角(sharp angle folds); ➢ 很差的三角形状 (如needles cells); ➢ 交叉(self intersection); ➢ 非流形拓扑结构(non-manifold topology)
创建特征线
STAR-CCM+里, 可以创建下面五种特征线:
➢sharp edges – 创建基于锐边角 度值(Sharp edge angle value) 的特征线 (缺省值为31度);
➢free edges – 将所有的自由边 定义为特征线;
➢non-manifold edges – 将所有 的非流形边定义为特征线;
STARCCM基础培训教程ppt课件
启动方法
在安装目录下找到可执行文件，双击启动软件。首次启动需进行初 始化设置，如选择工作目录、设置求解器等。
前处理：建立模型
03
几何建模
01
导入CAD模型
支持多种CAD格式，如STEP、IGES等。
02
修复几何模型
对导入的模型进行修复，如缝合缝隙、删除重复面等。
03
创建几何体
提供丰富的几何创建工具，如拉伸、旋转、扫掠等。
应用于风力发电机、水力发电机等设备的性 能分析和优化。
02
01
生物医学
模拟人体内部血液流动、呼吸过程等，为医 疗器械设计和疾病治疗提供支持。
04
03
安装与启动
系统要求
支持Windows和Linux操作系统，需要足够的硬盘空间和内存资源。
安装步骤
下载软件安装包，按照提示完成安装过程，包括选择安装目录、接 受许可协议等。
数据筛选
根据需要筛选特定区域或特定条件下的数据。
数据统计
计算最大值、最小值、平均值、标准差等统 计量。
数据对比
对比不同设计方案或不同工况下的数据，进 行差异分析。
结果可视化方法
云图显示
通过云图显示数据分布， 可直观观察数据变化趋 势和极值区域。
矢量图显示
通过矢量图显示流场中 的速度矢量，可分析流 场结构和流动特性。
02 熟悉各参数的含义和对计算结果的影响，以便进 行合理的调整。
03 在软件界面中找到相应的参数设置选项，并进行 详细的设置。
运行求解器
01
在完成求解器选择和参数设置后，可以开始运行求解器
进行计算。
02
监视计算过程，确保计算顺利进行并及时处理可能出现
的问题。
在安装目录下找到可执行文件，双击启动软件。首次启动需进行初 始化设置，如选择工作目录、设置求解器等。
前处理：建立模型
03
几何建模
01
导入CAD模型
支持多种CAD格式，如STEP、IGES等。
02
修复几何模型
对导入的模型进行修复，如缝合缝隙、删除重复面等。
03
创建几何体
提供丰富的几何创建工具，如拉伸、旋转、扫掠等。
应用于风力发电机、水力发电机等设备的性 能分析和优化。
02
01
生物医学
模拟人体内部血液流动、呼吸过程等，为医 疗器械设计和疾病治疗提供支持。
04
03
安装与启动
系统要求
支持Windows和Linux操作系统，需要足够的硬盘空间和内存资源。
安装步骤
下载软件安装包，按照提示完成安装过程，包括选择安装目录、接 受许可协议等。
数据筛选
根据需要筛选特定区域或特定条件下的数据。
数据统计
计算最大值、最小值、平均值、标准差等统 计量。
数据对比
对比不同设计方案或不同工况下的数据，进 行差异分析。
结果可视化方法
云图显示
通过云图显示数据分布， 可直观观察数据变化趋 势和极值区域。
矢量图显示
通过矢量图显示流场中 的速度矢量，可分析流 场结构和流动特性。
02 熟悉各参数的含义和对计算结果的影响，以便进 行合理的调整。
03 在软件界面中找到相应的参数设置选项，并进行 详细的设置。
运行求解器
01
在完成求解器选择和参数设置后，可以开始运行求解器
进行计算。
02
监视计算过程，确保计算顺利进行并及时处理可能出现
的问题。
STAR-CCM基础培训教程
STAR-CCM基础培训教程STAR-CCM+ 是一款流体仿真软件，它可以解决各种流体流动、热传传递与反应等方面的问题。
STAR-CCM 基础培训教程可以帮助学习者快速入门这个软件，并掌握其基本操作。
1. 软件安装与启动首先，我们需要下载STAR-CCM+ 软件，并按照提示进行安装。
安装完成后，我们可以通过桌面图标或开始菜单启动该软件。
2. 开始一个新项目在启动软件后，我们可以选择“新建”来开始一个新项目。
在此过程中，我们需要输入项目名称，选择仿真类型和仿真单元，并设置计算区域和求解器等参数。
如果我们不确定如何设置这些参数，可以选择默认设置。
3. 处理几何模型在创建项目之后，我们需要处理几何模型。
此时，我们可以导入一些已有的模型文件，或使用软件自带的几何模型编辑器。
如果选择导入模型文件，我们需要确保该文件格式与软件兼容。
如果模型文件不兼容，我们可以使用其他软件将其转换为兼容格式。
如果选择使用几何模型编辑器，我们可以创建和组装几何体，或在现有模型基础上进行编辑。
4. 设定网格处理几何模型后，我们需要为模型设定网格。
网格可以分为结构化网格和非结构化网格两种类型。
在设定网格时，我们需要注意网格的密度和质量。
网格的密度越大，计算精度越高，但计算时间会增加。
5. 输入物理参数在准备好网格后，我们需要输入物理参数。
物理参数包括流体属性、边界条件、初始条件等。
对于问题的求解精度和速度而言，边界条件的设定尤为重要。
6. 求解完成前面几步后，我们可以开始求解问题。
在求解之前，我们需要将问题设置为静态问题或动态问题，并选择相应的计算方法。
如果需要优化策略，可以进行反复迭代。
7. 后处理求解完成后，我们需要进行后处理。
后处理包括静态和动态模拟结果可视化、报表生成等。
在生成报表时，我们可以使用软件自带的分析工具或自行编写脚本。
总之，通过STAR-CCM基础培训教程，我们可以学习到如何使用流体仿真软件解决流动、换热和反应问题。
流体力学CFD软件STAR-CCM培训课件2
•
Default Controls
• •
•
Custom Controls :
• •
•
右击Automated Mesh > Execute.
162
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总结
概括了包面的基本概念 包面的表面准备包括填充较大的漏洞和修补边界 选择适当的相关体积 然后完成包面, 根据总体质量修复包面 接下来两个简短的讨论话题 • 使用漏洞检测（ leak detection ） • 使用封闭间隙（ gap closure ）
•
‒
这个仿真中，表面已经被编辑过，根据不同的部件显示为不同的颜色
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主要的步骤
检查表面 在区域中分配零件 设置网格模型 网格参数 包面 回顾表面 调整设置和重新包面 总结 注意参数的使用: • Base size建议设置为16mm（粗糙的设置） • 对于任何外气动计算，曲率可以建议使用60（默认36） • Project to CAD 设置只用在使用CAD格式的数据和中间格式的数据。在这个实例中忽略 (因为开始时使用的是三角化的表面)
163
漏洞检测和封闭间隙
漏洞检测可根据包面尺寸的设置确定哪些间隙需要被封闭。 • 无泄漏：设置的尺寸可以封闭所有漏洞和间隙 • 泄漏：可以显示穿过漏洞的路径
‒ ‒
手动修补漏洞 在包面设置中，特别是gap closure size，可以修改该尺寸从而使包面能自动封闭漏洞
gap closure size用来控制在包面的过程中导入面网格的间隙是否被封闭。
161
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表面重构
当包面已经完成，它应该紧跟着表面重构去改善表面三角化质量，因而提高体网
STAR-CCM+_基础培训讲课
➢ sharp edges – 创建基于锐边角 度值(Sharp edge angle value)的 特征线 (缺省值为31度 ) ;
➢ free edges – 将所有的自由边定 义为特征线;
➢ non-manifold edges – 将所有的 非流形边定义为特征线;
➢ patch perimeters – 将 patch的周 围定义为特征线
➢ boundary perimeters – 将边界 的周围定义为特征线
2.1.3.2 增加特征线
l 特征线可以按照如下 方式手动添加
2.1.3.3 编辑特征线
l 可以对特征线进行 编辑(重新分组或删 除)
2.1.4. 面的修补
STAR-CCM+里可以利用特征线对表 面进行修补.
面网格 l 面网格工具:
Ø Surface remesher Ø Surface wrapper Ø Hole f i l l e r Ø Edge zipper Ø 特征线提取和编辑工具
体网格 l 3 种体网格模型:
Ø tetrahedral Ø polyhedral Ø trimmed l 边界层网格模型： prism l a y e r l 精细网格调节： Ø Volume sources Ø 全局或局部参数设置
Байду номын сангаас
proximity;
l 解释
l custom surface size
2.1.2 surface remesher
l surface remesher用来对已有的表面进行再次三角化, 以便提高表面三角形质量, 为生成体网格做准备.
l Remeshing的效果主要取决你设定的目标尺度, 同时可 以提供基于表面曲率(curvature), 临近率(proximity)的 细化.
➢ free edges – 将所有的自由边定 义为特征线;
➢ non-manifold edges – 将所有的 非流形边定义为特征线;
➢ patch perimeters – 将 patch的周 围定义为特征线
➢ boundary perimeters – 将边界 的周围定义为特征线
2.1.3.2 增加特征线
l 特征线可以按照如下 方式手动添加
2.1.3.3 编辑特征线
l 可以对特征线进行 编辑(重新分组或删 除)
2.1.4. 面的修补
STAR-CCM+里可以利用特征线对表 面进行修补.
面网格 l 面网格工具:
Ø Surface remesher Ø Surface wrapper Ø Hole f i l l e r Ø Edge zipper Ø 特征线提取和编辑工具
体网格 l 3 种体网格模型:
Ø tetrahedral Ø polyhedral Ø trimmed l 边界层网格模型： prism l a y e r l 精细网格调节： Ø Volume sources Ø 全局或局部参数设置
Байду номын сангаас
proximity;
l 解释
l custom surface size
2.1.2 surface remesher
l surface remesher用来对已有的表面进行再次三角化, 以便提高表面三角形质量, 为生成体网格做准备.
l Remeshing的效果主要取决你设定的目标尺度, 同时可 以提供基于表面曲率(curvature), 临近率(proximity)的 细化.
STARCCM_基础培训教程
输入模型 准备网格 选择物理模型 设定边界条件 设定初始条件 运算 后处理
1.3 STAR-CCM+ 的工作界面
STAR-CCM+ 的工作界面(workspace)如下:
1.4 网格功能 (Version 2.02.009)
表面几何输入 可以导入的面网格或几何: .dbs - pro-STAR surface database mesh file .inp - pro-STAR cell/vertex shell input file .nas - NASTRAN shell file .pat - PATRAN shell file .stl - Stereolithography file
面网格 面网格工具: Surface remesher Surface wrapper Hole filler Edge zipper 特征线提取和编辑工具
体网格 3种体网格模型: tetrahedral polyhedral trimmed 边界层网格模型： prism layer 精细网格调节： Volume sources 全局或局部参数设置
网格演化 Transform – 缩放, 平移和旋转 对边界（boundaries）和区域（regions）的分 裂和合并 创建，删除和融合交界面（interfaces） 融合内部边界 将3维网格转化为2维
和其他网格生成软件的协调性 可以输入来自以下网格: pro-STAR Gridgen Fluent Gambit STAR-CD ICEM 可以输出到pro-STAR进行后处理
Chap 1. STAR-CCM+简介
1.1 STAR-CCM+是什么? 1.2 STAR-CCM+ 求解问题的过程. 1.3 STAR-CCM+ 的工作界面. 1.4 现有的网格功能. 1.5 现有的物理模型.
1.3 STAR-CCM+ 的工作界面
STAR-CCM+ 的工作界面(workspace)如下:
1.4 网格功能 (Version 2.02.009)
表面几何输入 可以导入的面网格或几何: .dbs - pro-STAR surface database mesh file .inp - pro-STAR cell/vertex shell input file .nas - NASTRAN shell file .pat - PATRAN shell file .stl - Stereolithography file
面网格 面网格工具: Surface remesher Surface wrapper Hole filler Edge zipper 特征线提取和编辑工具
体网格 3种体网格模型: tetrahedral polyhedral trimmed 边界层网格模型： prism layer 精细网格调节： Volume sources 全局或局部参数设置
网格演化 Transform – 缩放, 平移和旋转 对边界（boundaries）和区域（regions）的分 裂和合并 创建，删除和融合交界面（interfaces） 融合内部边界 将3维网格转化为2维
和其他网格生成软件的协调性 可以输入来自以下网格: pro-STAR Gridgen Fluent Gambit STAR-CD ICEM 可以输出到pro-STAR进行后处理
Chap 1. STAR-CCM+简介
1.1 STAR-CCM+是什么? 1.2 STAR-CCM+ 求解问题的过程. 1.3 STAR-CCM+ 的工作界面. 1.4 现有的网格功能. 1.5 现有的物理模型.
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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
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。
创建出口管
此时，将显示出草绘平面，点击 行于屏幕。
，使草绘平面平
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。
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。
Snap to Grid默认被选，鼠标点会自动跳到最近的网格 线交叉点。
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。
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 ，表 示此条线已经添加了水平约束。
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 。
旋转轮廓
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。
创建构造线
右击构造线，选择Set As Construction。
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。
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。
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。
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。
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Βιβλιοθήκη ，如图所示添加约束和尺寸新建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
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。
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。