STAR-CCM+__3D-CAD_培训教程
合集下载
(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
STAR-CCM+-3D-CAD-培训教程
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。
流体力学CFD软件STAR-CCM培训课件1
-
网格存储
在可视化的时候使用，或者作为表面重构的 输入文件 Boundary Conditions
28
28
网格及物理模型
网格划分
物理模型设置
8.02版本后，可 以在Parts中定义 网格模型
Boundary Conditions
29
求解器设置
大多数情况下，不需要修改默认的求解器参
求解器设置
数
打开一个存在的CASE，使用:
File > Load Simulation.
保存CASE，使用:
File > Save.
12
12
获取帮助
通过在浏览器中进入在线帮助文档.
13
13
获取帮助
另外，F1键是查找帮助文档的热键. 例如，如果需要查找关于Stopping Criteria的相关帮助 选择Stopping Criteria. 按下F1键 • 浏览器将自动跳转至关于stopping criteria的帮助文档
数据存储在“field functions”里
• •
可以使用不同类型的后处理:
• • • • • •
6
6
基本概念
STAR-CCM+中的CCM是Computational Continuum Mechanics的简称
•
• •
• •
基于多物理场，连续介质的模拟 在模型中定义流体域或者固体域的连续介质，然后将不同的求解区域分配到这 些连续介质域中。 物理模型与网格分开独立设置 根据模拟的设置，网格仅仅用来定义问题的拓扑结构。 广义的交界面 拓扑构造允许区域之间能够独立于网格（共形网格或者非共形网格）进行数据 交换 基于面的求解器。 支持各种类型的网格 模拟过程的动态控制。 用户可以实时观察计算求解的进行，以此查看是否问题正在收敛，并且可以实 时动态的改变相关的设置参数。 7
网格存储
在可视化的时候使用，或者作为表面重构的 输入文件 Boundary Conditions
28
28
网格及物理模型
网格划分
物理模型设置
8.02版本后，可 以在Parts中定义 网格模型
Boundary Conditions
29
求解器设置
大多数情况下，不需要修改默认的求解器参
求解器设置
数
打开一个存在的CASE，使用:
File > Load Simulation.
保存CASE，使用:
File > Save.
12
12
获取帮助
通过在浏览器中进入在线帮助文档.
13
13
获取帮助
另外，F1键是查找帮助文档的热键. 例如，如果需要查找关于Stopping Criteria的相关帮助 选择Stopping Criteria. 按下F1键 • 浏览器将自动跳转至关于stopping criteria的帮助文档
数据存储在“field functions”里
• •
可以使用不同类型的后处理:
• • • • • •
6
6
基本概念
STAR-CCM+中的CCM是Computational Continuum Mechanics的简称
•
• •
• •
基于多物理场，连续介质的模拟 在模型中定义流体域或者固体域的连续介质，然后将不同的求解区域分配到这 些连续介质域中。 物理模型与网格分开独立设置 根据模拟的设置，网格仅仅用来定义问题的拓扑结构。 广义的交界面 拓扑构造允许区域之间能够独立于网格（共形网格或者非共形网格）进行数据 交换 基于面的求解器。 支持各种类型的网格 模拟过程的动态控制。 用户可以实时观察计算求解的进行，以此查看是否问题正在收敛，并且可以实 时动态的改变相关的设置参数。 7
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。
STARCCM基础培训教程
有关区域Region和边界(boundary)的概念见附录
定
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
其中体积指定(volume of interest specification)有如下四个选项:
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
transition）
辐射 ➢ Surface-to-surface ➢ Discrete ordinate
燃烧 ➢ Eddy Break Up (EBU) ➢ Presumed Probability Density Function
(PPDF), adiabatic and non-adiabatic
2.3 模型的演化 2.4 界面的处理
2.1.1 surface 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)
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
4. 如遇到安装问题或软件故障，请及时联系技术支持或查阅 相关文档进行解决。
02
界面与基本操作
界面布局及功能介绍
主界面
包括菜单栏、工具栏、模型树、 属性窗口等，提供全面的操作功
能。
视图窗口
用于显示模型、网格、结果等，支 持多窗口布局。
输出窗口
显示计算过程中的信息、警告和错 误等。
基本操作演示
新建、打开和保存项目
06
案例实战与经验分享
案例背景介绍及问题定义
案例背景
介绍所选案例的工程背景、应用 领域和重要性。
问题定义
明确案例中要解决的关键问题， 如流动、传热、结构强度等。
使用STARCCM进行建模和求解过程演示
几何建模
展示如何在STARCCM中建立案例的 几何模型，包括导入CAD模型、修 复几何、创建流体域等。
02
该软件具备强大的前处理、求解 和后处理功能，支持多种网格类 型和物理模型，能够高效地进行 复杂流动问题的模拟与分析。
软件特点与优势
全面的物理模型库
强大的网格处理能力
STARCCM提供了丰富的物理模型库，包括 湍流模型、多相流模型、传热模型等，能 够准确模拟各种复杂流动现象。
软件支持多种网格类型，如结构化网格、 非结构化网格和混合网格，能够灵活处理 复杂几何形状和流动问题。
THANK YOU
高效并行计算能力
友好的用户界面
STARCCM具备高效的并行计算功能，能够 充分利用计算机资源，加快计算速度，提 高计算效率。
软件界面友好，操作简便，支持多种操作 系统和硬件设备，方便用户进行学习和使 用。
安装步骤及注意事项
安装步骤 1. 下载STARCCM安装包，并解压到指定目录。
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ppt课件
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。
实践过程指导
在学员实践过程中，提供必要的指导和帮助，确保学员能 够顺利完成实践任务。
实践结果点评与总结
对学员的实践结果进行点评和总结，指出存在的问题和不 足，提出改进意见和建议。同时鼓励学员分享自己的经验 和心得，促进学员之间的交流和学习。
07 总结回顾与课程展望
关键知识点总结
A
网格生成与处理技术
STARCCM基础培训 教程ppt课件
目录
• 引言 • STARCCM软件概述 • 前处理：建立模型 • 求解器设置与运行 • 后处理：结果分析与可视化 • 实战演练：案例分析与操作演示 • 总结回顾与课程展望
01
引言
培训目的和背景
01
掌握STARCCM软件的基本操作和技能
02
03
了解CFD（计算流体动力学）的基本原理和 应用
网格划分
自动网格划分
根据模型复杂程度自动选择合适的网格类型和大 小。
手动网格划分
提供灵活的网格划分工具，可对特定区域进行细 化或粗化。
网格质量检查
对生成的网格进行质量检查，确保计算准确性。
边界条件设置
定义物理场
选择合适的物理场，如流体、固体、热传导等 。
设置边界条件
为模型的各个部分设置相应的边界条件，如速 度入口、压力出口等。
流体力学cfd软件star-ccm+培训课件
147
147
介绍
在包面前需要准备到什么样的表面呢?
在表面上修复较大的洞
• 使用洞填充 • 或者使用泄漏检测追踪和填充
组织边界
• 分割不连续的 • 交互式分割 • 用块分割（cad格式或者中间格式） • 分割特征线
148
148
设置
• 启动STAR-CCM+并且打开现有的仿真文件 SurfaceWrapper / Motorbike_Start.sim.
161
161
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 格质量
• 点击Geometry > Operations > New > Automated Mesh • 选择一个新的窗口
• Parts > Surface Wrapper. • Surface Remesher. • Automatic Surface Repair.
152
152
网格参数
我们通过对现有三角化面的测量，选择合理的base size
• 显示网格 • 使用尺子测量三角化尺寸
大约 27mm
153
153
相关体积
相关体积，不同包面规格 例如外流实例，默认使用内部最大相
关体积（ Largest Internal ），因为 在风洞与整车之间的区域是最大的内 部空间
Ground
400
Minimum % 1600 100
注意:地面需求与其他边界不同，因为地面边界层需要定义
157
157
防止接触（Contact prevention）
防止接触的使用:
• 在边界和其他接触面上无任何交叉 • 在两个相交的边界保持连续
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;
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。
STARCCM基础培训教程
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
2.1.1.1 surface wrapper的属性选项
Surface wrapper的属性有 个选项:
Do curvature refinement Do gap closure Do proximity refinement
缺省情况下, 只有Do curvature refinement打开
时, surface wrapper可以用来提供一个封闭，流形，非交叉的表面。包括：
封闭洞(holes), 缝隙(gaps)和错配的面(mismatches); 去掉双重面(double surfaces), 除去不需要的内部几何特征; 简化表面, 除去不必要的细节; 提供基于曲率(curvature), 临近率(proximity)以及对独立表面的细化
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
解释
external Seed point
流体力学CFD软件STAR-CCM培训课件2
217218表面准备选择geometry从菜单中选择repairsurface在键盘上点击t两次获得顶视图并且选择歧管内部一些网格218219准备几何点击选择按曲率增加曲率选择80deg使用零件partsurfacepartcurveedit面板并分配这些面到新的边界中点击targetpartsurface选项点击隐藏所有面然后在选择面后点击2192a2b2a220填充漏洞转换到repairfeatures模式点击标记特征曲线点击然后所选的面被取消只剩下边界到partsurfacepart编辑选择targetpartsurface然后点击modify把这个名字220221标记特征转变到repairfeatures模式点击显示所有的模型使用探测所有零件如现实的marksharpedgessharpedgeangle
•
Default Controls
• •
•
Custom Controls :
• •
•
右击Automated Mesh > Execute.
162
162
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 ）
防止接触的使用:
在边界和其他接触面上无任何交叉 • 在两个相交的边界保持连续
•
在地面和车轮设置防接触，防接触参数设置为高于6mm
• • • • •
到Operations > Surface Wrapper 点击Contact Prevention > New > One Group Contact Prevention 重命Ground 和Tires 选择Ground, Tire Front 和 Tire Rear 作为 Surfaces. Minimum Size: 6 mm
•
Default Controls
• •
•
Custom Controls :
• •
•
右击Automated Mesh > Execute.
162
162
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 ）
防止接触的使用:
在边界和其他接触面上无任何交叉 • 在两个相交的边界保持连续
•
在地面和车轮设置防接触，防接触参数设置为高于6mm
• • • • •
到Operations > Surface Wrapper 点击Contact Prevention > New > One Group Contact Prevention 重命Ground 和Tires 选择Ground, Tire Front 和 Tire Rear 作为 Surfaces. Minimum Size: 6 mm
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
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...
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。
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。
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。
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
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。
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 。
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
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。
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...
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
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。
Hale Waihona Puke 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
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
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。