Starccm+的案例
Starccm++與FloEFD軟件對(duì)比分析
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(kāi) 空調(diào)外機(jī)熱風(fēng)短路現(xiàn)象仿真復(fù)現(xiàn)---starccm+旋轉(zhuǎn)機(jī)械
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(shū)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
展開(kāi) Starccm+中Interpolate Table（插值表函數(shù)）的運(yùn)用
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starccm+網(wǎng)格類型及網(wǎng)格劃分技巧
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Starccm+基礎(chǔ)仿真流程
Starccm+
基礎(chǔ)仿真流程
STAR-CCM+ 軟件是由CD-adapcoGroup這個(gè)公司開(kāi)發(fā)，后來(lái)被西門(mén)子收購(gòu)了，現(xiàn)在是西門(mén)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(mén)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(xiě)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(huà)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。
展開(kāi) OpenFoam離心泵數(shù)值仿真與Flunt、StarCCM計(jì)算結(jié)果對(duì)比
本計(jì)算分別使用Fluent、StarCCM、OpenFoam三款軟件對(duì)其進(jìn)行多重坐標(biāo)系穩(wěn)態(tài)計(jì)算。并對(duì)比這三款軟件間計(jì)算結(jié)果差異性。
一：網(wǎng)格劃分
本算例格為多面體劃分（如下），網(wǎng)格單元總數(shù)為344.6萬(wàn)個(gè)。
圖一：離心泵幾何形狀
圖二：pump網(wǎng)格（a）
圖三：pump網(wǎng)格（b）
二：物理參數(shù)
三：邊界條件
四：各軟件求解器參數(shù)設(shè)
Starccm求解器參數(shù)設(shè)置：湍流模型采用SST（Menter）K-Omega，湍流對(duì)流項(xiàng)選用二階；分離流對(duì)流項(xiàng)為二階，壁面函數(shù)選用全y+壁面處理；梯度插值格式為混合高斯-LSQ，精度為二階；求解流場(chǎng)數(shù)值方法為simple分離流算法，迭代3000步。
Fluent求解器參數(shù)設(shè)置：湍流模型采用SST K-Omega，壓力插值選用PRESTO!，動(dòng)量離散格式選用二階迎風(fēng)，湍流對(duì)流項(xiàng)離散選用二階迎風(fēng)，梯度插值格式為L(zhǎng)east Squares Cell Based，解流場(chǎng)數(shù)值方法為Coupled耦合算法，庫(kù)朗數(shù)為5，迭代3000步。
展開(kāi) starccm實(shí)現(xiàn)COMSOL案例----微執(zhí)行器電仿真
電仿真.sim
本文是通過(guò)starccm軟件來(lái)復(fù)現(xiàn)comsol中的微執(zhí)行器案例，進(jìn)行電分析。相應(yīng)的模型圖如下
對(duì)應(yīng)的電邊界條件：
starccm實(shí)現(xiàn)
幾何：
網(wǎng)格：
物理連續(xù)體設(shè)置：
區(qū)域設(shè)置：
結(jié)果：
starccm實(shí)現(xiàn)COMSOL案例----微執(zhí)行器電熱耦合仿真
微制動(dòng)器-電熱耦合仿真.sim
本文是通過(guò)starccm軟件來(lái)復(fù)現(xiàn)comsol中的微執(zhí)行器案例，進(jìn)行電熱耦合分析。相應(yīng)的模型圖如下
對(duì)應(yīng)的電邊界條件：
熱邊界條件：
starccm實(shí)現(xiàn)
幾何：
網(wǎng)格：
物理連續(xù)體設(shè)置：
區(qū)域設(shè)置：
結(jié)果：
溫度分布
一文看懂「電池?zé)峁芾砉こ處煛沟倪M(jìn)階路！月薪3W-6W不是夢(mèng)～
PlanA：2+3+4
（Starccm+動(dòng)力方向熱仿真+fluent熱仿真+結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）
動(dòng)力電池?zé)峁芾鞢FD仿真進(jìn)階25講
Fluent動(dòng)力電池pack熱管理仿真分析案例分析33講
新能源動(dòng)力電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)入門(mén)23講
PlanB：1+3+4
（Starccm+儲(chǔ)能方向熱仿真+fluent熱仿真+結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）
Starccm儲(chǔ)能風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)熱管理設(shè)計(jì)策略與仿真入門(mén)進(jìn)階45講
Fluent動(dòng)力電池pack熱管理仿真分析案例分析33講
新能源動(dòng)力電池?zé)峁芾碓O(shè)計(jì)入門(mén)23講
PlanC：2+1+5
（Starccm+動(dòng)力方向熱仿真+Starccm+儲(chǔ)能方向熱仿真+結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)）
動(dòng)力電池?zé)峁芾鞢FD仿真進(jìn)階25講
Starccm儲(chǔ)能風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)熱管理設(shè)計(jì)策略與仿真入門(mén)進(jìn)階45講
STARCCM+動(dòng)力/儲(chǔ)能液冷策略/MAP快充/soc熱源實(shí)時(shí)更新仿真方法
3.有基礎(chǔ)的電池?zé)峁芾矸抡婀こ處?需要提高仿真能力，并學(xué)習(xí)電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程。
PlanA：5+6
（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高階+Starccm+仿真高階）
STARCCM+動(dòng)力/儲(chǔ)能液冷策略/MAP快充/soc熱源實(shí)時(shí)更新仿真方法
新能源汽車電池/儲(chǔ)能熱管理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)階到高階
4.想在電池?zé)峁芾矸抡婀こ處熜袠I(yè)深耕
很有必要詳細(xì)了解電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的入門(mén)和高階的課程，同時(shí)需要熟悉儲(chǔ)能和新能源汽車電池?zé)峁芾聿煌浖姆抡娣椒ā?/span>
展開(kāi) starccm二相流 ￥25
用
Starccm二相流教程_part.pdf
水管向池中注水
Starccm+ 基礎(chǔ)知識(shí)總教程 前方高能- 純英文版 慎入 ￥5
Starccm+ 基礎(chǔ)知識(shí)總教程 前方高能- 純英文版 慎入
隨便貼幾張圖 意思一下
學(xué)習(xí)STAR-CCM+編程語(yǔ)言：在Eclipse中進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)調(diào)試
STARCCM+提供了非常完善的二次開(kāi)發(fā)支持，可惜的是，它使用了JAVA這樣太專業(yè)的編程語(yǔ)言，遠(yuǎn)不如MATLAB、Python這樣平易近人。此外，無(wú)論是中文還是英文互聯(lián)網(wǎng)，有關(guān)StarCCM二次開(kāi)發(fā)的資料幾為空白，更可恨的是，CCM進(jìn)入調(diào)試模式的方式竟然如此奇怪，讓我走了不少?gòu)澛贰．?dāng)然，導(dǎo)致以上問(wèn)題的主要原因當(dāng)然還是我自己從來(lái)沒(méi)用過(guò)JAVA和Eclipse。在這里寫(xiě)下摸索出的正確過(guò)程，算留個(gè)記錄吧。
在進(jìn)入正題之前，總結(jié)一下我接觸過(guò)二次開(kāi)發(fā)的專業(yè)軟件是如何進(jìn)入調(diào)試模式的。
COMSOL，可以使用MATLAB調(diào)試，直接執(zhí)行COMSOL with MATLAB文件，會(huì)直接打開(kāi)MALTAB窗口和一個(gè)控制臺(tái)窗口。你還可以再開(kāi)一個(gè)COMSOL窗口，輸入端口、帳號(hào)密碼連接上本地服務(wù)器，這樣你在MATLAB里寫(xiě)的每一句命令，都可以在COMSOL中得到即時(shí)的圖形反饋。
KULI，可以使用MATLAB，VBA，Python調(diào)試，KULI利用了微軟的COM server，只要注冊(cè)KuliAnalysisServer這個(gè)DLL/EXE（一般在安裝時(shí)就已經(jīng)注冊(cè)好了），就可以在任何支持COM的語(yǔ)言中調(diào)用其進(jìn)行計(jì)算，寫(xiě)一句就能得到反饋（非圖形的）。
Amesim，這個(gè)我還沒(méi)怎么接觸過(guò)，但現(xiàn)在慢慢開(kāi)始欣賞、學(xué)習(xí)，可恨資料比CCM+還少。Amesim可以用MATLAB和Python進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，很久之前用MATLAB連過(guò)一次，并不麻煩，記得也是MATLAB寫(xiě)一句，都能得到反饋（非圖形的）。
STARCCM，可以使用JAVA。以一個(gè)特定的bat腳本令其運(yùn)行在調(diào)試模式下，打開(kāi)一個(gè)模型。再在Eclipse中新建項(xiàng)目，引用CCM的所有JAR，添加調(diào)試器，寫(xiě)腳本，添加斷點(diǎn)，再在CCM（而不是Eclipse）里執(zhí)行這個(gè)腳本！！！
展開(kāi) STAR CCM+和abaqus耦合設(shè)置采用starccm+_leads還是abaqus_leads
在機(jī)械耦合中，最好采用abaqus leads，該法將采用流體的初始狀態(tài)計(jì)算；在熱耦合中，最好采用starccm+_leads，該法將采用固體的初始狀態(tài)計(jì)算，避免了用未收斂準(zhǔn)確的流體熱傳遞和環(huán)境作為初始狀態(tài)。
基于starccm的電芯熱管理仿真
1、將導(dǎo)出的STL.文件導(dǎo)入到STARCCM中：
導(dǎo)入面網(wǎng)格時(shí)，選擇創(chuàng)建新區(qū)域、邊界模式為每個(gè)固體一個(gè)邊界，單位選擇mm。
2、導(dǎo)入面網(wǎng)格之后，要檢查網(wǎng)格質(zhì)量
選擇啟動(dòng)面網(wǎng)格修復(fù)，import，選擇導(dǎo)入的面網(wǎng)格，檢查面網(wǎng)格質(zhì)量質(zhì)量時(shí)，要一個(gè)區(qū)域一個(gè)區(qū)域的導(dǎo)入，否則會(huì)因?yàn)閮蓚€(gè)區(qū)域因?yàn)檎尺B在一起，導(dǎo)致網(wǎng)格報(bào)錯(cuò)。
當(dāng)看到右側(cè)顯示為0，表示網(wǎng)格沒(méi)問(wèn)題，若沒(méi)有顯示0，一般是有些面漏掉，或者有重合面，需要去前處理軟件中解決。
3、體網(wǎng)格的繪畫(huà)
此模型中，分為銅極耳、鋁極耳、電芯本體、硅膠墊、水冷板、流體域。一般長(zhǎng)方體選擇薄體網(wǎng)格畫(huà)體網(wǎng)格，比如銅鋁極耳和電芯、硅膠墊等，此種網(wǎng)格類型網(wǎng)格數(shù)量少，計(jì)算速度快；
對(duì)于不規(guī)則的水冷板和流體域，需要用多面體網(wǎng)格繪畫(huà)，此種網(wǎng)格類型能較好的保證區(qū)域形狀，但是網(wǎng)格數(shù)量較多，計(jì)算速度慢。對(duì)于流體域，還需要繪畫(huà)邊界層，邊界層得繪畫(huà)由棱柱層網(wǎng)格制作，一般需要確定3個(gè)參數(shù)：第一層網(wǎng)格高度（粘性子層），邊界層數(shù)，邊界層總厚度。具體如何確定這三個(gè)參數(shù)需要根據(jù)Y+來(lái)確定，一般對(duì)于小雷諾數(shù)，邊界層要比較密集，層數(shù)較多，Y+一般小于1，對(duì)于高雷諾數(shù)，邊界層數(shù)可以少一些，Y+一般在30左右。
之后點(diǎn)擊生成體網(wǎng)格：
4、物理模型的選擇
由于本案例不涉及到電熱耦合，銅鋁極耳、水冷板、導(dǎo)熱硅膠墊、電芯的物理模型選擇上圖即可。本案例為瞬態(tài)求解，選擇隱式不定常。
流體域物理模型選擇為上圖所示。
5、交界面的生成
交界面生成以后，相接觸的面才會(huì)有熱量傳遞，具體方法如下：
按住ctrl鍵后，同時(shí)選中兩個(gè)區(qū)域中相同的面，右鍵選擇生成界面。界面類型選擇為映射接觸界面（若為電熱耦合，則為接觸界面）。
在交界面中可以設(shè)置接觸熱阻。
展開(kāi) StarCCm+：rotor37渦輪葉片全六面體網(wǎng)格劃分 ￥15
本文基于StarCCm+渦輪機(jī)械網(wǎng)格功能對(duì)rotor37渦輪葉片劃分全六面體網(wǎng)格，渦輪機(jī)械網(wǎng)格操作使用基于橢圓偏微分方程的方法生成流動(dòng)對(duì)齊的六面體網(wǎng)格。此操作僅用于串行執(zhí)行。
Turbomachinery applications with axial blades typically require a flow-aligned, structured mesh. This type of mesh has implicit connectivity and a fixed number of vertex or face neig.hbors, leading to a more accurate solution. Unlike structured meshes, unstructured meshes can contain any type of cell and no defined connectivity between the cells.
Typically a structured mesh has a lower cell count whilst allowing for the same solution accuracy and since the connectivity is implicit the solver is much more efficient.
The operation supports axial blade geometries, which can include a tip clearance near the hub or shroud that is, a gap between the blade tip and the hub or the shroud.
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