starccm的實(shí)例教程
1.仿真目的
研究starccm++的熱邊界條件設(shè)定,并與FloEFD進(jìn)行對(duì)比分析。
2.仿真工況
Starccm-工況1:(不帶外部空氣域)
邊界條件:
1.總熱源:50W;
2.邊界熱規(guī)范:環(huán)境對(duì)流換熱系數(shù)-5.5W/m^2-K;
3.初始條件:固體溫度25℃;
4.材料參數(shù):al
求解設(shè)置:
1.時(shí)間步:0.05s;
2.停止標(biāo)準(zhǔn):最大物理時(shí)間500s。
Starccm-工況2:(帶外部空氣域)
1.總熱源:50W;
2.邊界熱規(guī)范:空氣域表面絕熱 固體外表面邊界條件:絕熱;
3. .初始條件:固體溫度25℃,空氣溫度25℃
4.材料參數(shù):al。
求解設(shè)置:
1.時(shí)間步:0.05s;
2.停止標(biāo)準(zhǔn):最大物理時(shí)間500s。
FloEFD-工況3:
1.總熱源:50W;
2.邊界熱規(guī)范:空氣域表面絕熱 固體外表面邊界條件:絕熱;
3. .初始條件:固體溫度25℃,空氣溫度25℃
4.材料參數(shù):al。
求解設(shè)置:
1.時(shí)間步:0.05s;
2.停止標(biāo)準(zhǔn):最大物理時(shí)間500s。
3.仿真結(jié)果:
工況1:
最高溫度-51.5℃
工況2:
最高溫度-49.8℃
工況3:
最高溫度-50.17℃
4.結(jié)論
1.floEFD的仿真結(jié)果與Starccm的結(jié)果具有較好的匹配性,具有較好的經(jīng)濟(jì)性;
2.Starccm中,不同域之間的能量傳遞通過(guò)交界面設(shè)定,邊界條件保持默認(rèn)的絕熱設(shè)定即可。
界面條件-結(jié)合熱傳遞
固體邊界-保持默認(rèn)絕熱
3.空氣自然對(duì)流的傳熱系數(shù)在5.5W/m^2-K左右,為簡(jiǎn)化計(jì)算流程,可采用邊界環(huán)境對(duì)流的方式進(jìn)行代替外部空氣域。
展開 實(shí)現(xiàn)方式和fluent類似,需要用到風(fēng)扇邊界條件:
4.1 找到inlet的面,一般是放置冷凝器風(fēng)機(jī)的面,然后設(shè)置風(fēng)扇邊界,如下圖,
我們導(dǎo)入PQ曲線采用曲線表的形式,還有一種多項(xiàng)式也可以使用,我認(rèn)為表格更方便一些,直接從風(fēng)扇說(shuō)明書取點(diǎn)即可,而且在使用starccm中有很多的計(jì)算采用導(dǎo)入表格的方式會(huì)很大的提高效率。下面是導(dǎo)入表格的方法
①在excel中編輯表格數(shù)據(jù)(X是流量,P是壓力),編輯完成后導(dǎo)出成csv格式。
②在工具命令下,找到表格,導(dǎo)入編輯好的CSV文件。
③在風(fēng)扇邊界中選取表格,并對(duì)壓力和流量的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配,然后定義旋轉(zhuǎn)速率。
4.2 空間倉(cāng)的出口,設(shè)置成壓力出口。
4.43 計(jì)算結(jié)果
跡線圖
速度矢量圖
5,小結(jié)
上述是starccm的計(jì)算步驟。單純考慮這次應(yīng)用的風(fēng)扇邊界這個(gè)條件來(lái)說(shuō),starccm比f(wàn)luent的可考慮項(xiàng)更多,而且有多個(gè)類風(fēng)扇邊界可選擇。
文章來(lái)源:CAE中學(xué)生
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Starccm+
基礎(chǔ)仿真流程
STAR-CCM+ 軟件是由CD-adapcoGroup這個(gè)公司開發(fā),后來(lái)被西門子收購(gòu)了,現(xiàn)在是西門子軟件下面非常重要的軟件拼圖之一。它是做計(jì)算流體力學(xué)(CFD)仿真分析的軟件,包括層流,湍流,多相流,氣穴,輻射,燃燒,邊界層轉(zhuǎn)戾,高馬赫流,共軛熱傳導(dǎo)等等多物理模型,還有專門的熱交換器和風(fēng)扇模型、電池電化學(xué)模型等。做CFD的工程師應(yīng)該非常熟悉,不多贅述。
在此主要寫一下用這個(gè)軟件做分析時(shí),基礎(chǔ)的仿真流程,供初學(xué)者參考。和大多數(shù)仿真軟件一樣,starccm可以導(dǎo)入幾何模型,也可以自己在軟件里面做幾何。當(dāng)然用它做幾何不如幾何設(shè)計(jì)軟件那么專業(yè)是肯定的,但是starccm的幾何處理模塊也有一些特別的功能特別適合于CFD仿真,例如可以來(lái)個(gè)壓印之類的。
1.幾何導(dǎo)入或創(chuàng)建
2.幾何導(dǎo)入完成,下面就是畫網(wǎng)格了吧。等等,這里可能還有一點(diǎn)東西要提前處理,這是和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格處理里面可能不太一樣的地方。就是需要先設(shè)置上接觸,而不是向結(jié)構(gòu)網(wǎng)格里面,一般是先做完網(wǎng)格才設(shè)置接觸等條件。
3.設(shè)置好接觸了,終于可以做網(wǎng)格了?哦哦,還是等一下,我們需要先設(shè)置一下材料和屬性。當(dāng)然在CFD里面,不僅僅是材料和屬性,還相當(dāng)于選擇了物理計(jì)算模型。
4.好的,我們終于要?jiǎng)澐志W(wǎng)格了,這在結(jié)構(gòu)仿真分析中可是大工程。等等,我們還有一步需要提前準(zhǔn)備好,否則這個(gè)工作還是存在流程問(wèn)題的。那就是把零部件分配至區(qū)域。
5.現(xiàn)在可以做網(wǎng)格了,在操作里面點(diǎn)右鍵,然后新建網(wǎng)格。網(wǎng)格處理是一個(gè)計(jì)算量比較大的地方,前面的設(shè)置完成的漂漂亮亮,網(wǎng)格處理的就會(huì)也漂亮一些。
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