1、問(wèn)題描述

本案例演示如何使用重疊網(wǎng)格功能和網(wǎng)格變形功能對(duì)船舵的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程構(gòu)建模型。STAR-CCM+ 自動(dòng)進(jìn)行方格重疊過(guò)程。模型如下：

2、STAR-CCM+設(shè)置

（1）選擇物理模型；本模型只有一種流體，采用k-e湍流模型，物理模型的選擇如下：  

（2）在 STAR-CCM+ 中，使用運(yùn)動(dòng)管理器管理的運(yùn)動(dòng)對(duì)象來(lái)定義運(yùn)動(dòng)。要定義變形運(yùn)動(dòng)，必須創(chuàng)建一個(gè)變形運(yùn)動(dòng)對(duì)象，然后將其應(yīng)用于發(fā)生變形的區(qū)域。右鍵單擊Tools > Motions node 選擇新建 Morphing，將會(huì)有一個(gè)Morphing節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在motion節(jié)點(diǎn)；選擇 Regions > Rudder >Physics Values > Motion Specification 節(jié)點(diǎn)，設(shè)置Motion 類(lèi)型為Morphing。

（3）為船舵旋轉(zhuǎn)創(chuàng)建場(chǎng)函數(shù)；右鍵單擊tools > Field funtion節(jié)點(diǎn)，然后選擇新建 > 矢量，創(chuàng)建旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)角度等場(chǎng)函數(shù)；

（4）設(shè)置邊界類(lèi)型；本案例把流體域分為兩個(gè)域，一個(gè)是固定，一個(gè)是船舵。為能夠在兩個(gè)區(qū)域之間創(chuàng)建重疊交界面，將重疊網(wǎng)格類(lèi)型分配給重疊區(qū)域中的至少一個(gè)邊界。此邊界類(lèi)型應(yīng)用于重疊區(qū)域的所有邊界表面，這些表面嵌入在背景區(qū)域內(nèi)，不是船舵的一部分。對(duì)于與固定域的邊界共平面的重疊區(qū)域的邊界，必須為其指定相同的邊界類(lèi)型。本案例流體域邊界設(shè)置速度進(jìn)口，壓力出口，船舵的側(cè)面和底部設(shè)置成overset邊界，設(shè)置類(lèi)型如下：

（5）創(chuàng)建耦合區(qū)域；同時(shí)選擇Regions> Fixed和Rudder節(jié)點(diǎn)，右鍵單擊選擇CreateInterface > Overset Mesh；一個(gè)新的交界面節(jié)點(diǎn)隨即出現(xiàn)在模擬樹(shù)中，其下有一個(gè)名稱為重疊網(wǎng)格1 的子節(jié)點(diǎn)。

（6）設(shè)置船舵旋轉(zhuǎn)；在Rudder節(jié)點(diǎn)，每個(gè)邊界節(jié)點(diǎn)的Physics Values > MorpherRigid Boundary Motion節(jié)點(diǎn)，將RigidMotion類(lèi)型，選擇為rotation；

（7）由于本模擬是瞬態(tài)模擬，因此需要設(shè)置時(shí)間步、各時(shí)間步內(nèi)允許的最大內(nèi)部迭代次數(shù)以及獲得求解所用的總體物理時(shí)間。選擇Solvers> Implicit Unsteady節(jié)點(diǎn)，然后將時(shí)間步設(shè)為0.0025 s。，將Maximum Physical Time設(shè)置為2s；

（8）運(yùn)行模擬；計(jì)算結(jié)果如下：

船舵速度變化
網(wǎng)格變形
船舵壓力變化

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