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2??Simcenter STAR-CCM+車輛外部空氣動力學特性——通過快速準確的CFD仿真加速空氣動力學創新Simcenter STAR-CCM+提供：快速處理復雜幾何形狀的功能，通過曲面包絡將準備時間從數周縮短到數小時精確的物理場，使用穩態和非穩態求解器以及先進的湍流建模獲得一致和準確結果速度和性能，通過CPU和GPU的并行卷網格劃分提高吞吐量。

關鍵詞：STAR-CMM+;除霜系統;CFD;風量分配;優化設計;引言在寒冷天氣下，當車內空氣和寒冷車窗表面接觸時，空氣中的水分受溫度降低的影響飽和析出，形成水汽。當空氣溫度下降到零度以下時，水汽就會在玻璃表面凝華產生冰晶，汽車擋風玻璃上冰晶凝結形成的冰霜會嚴重影響駕駛員視野，對行車安全產生危害，因此如何快速除霜對行車安全至關重要。

1、問題描述本案例演示如何在 STAR-CCM+中對具有排氣邊界的歐拉多相湍流進行建模。它模擬了一個簡單曝氣池，空氣通過池底部的兩個氣體噴射器進入池內，然后通過頂部的表面脫離。在此模擬中使用的幾何如下所示：2、STAR-CCM+設置（1）本案例流體是層流。在此模擬中，主要現象是離散空氣歐拉相與流體歐拉相的相互作用。

兩個部分已經被導入，一個盒子代表周圍的空氣和外殼本身。透明顯示的遠場空氣邊界將被分配為非壁面邊界條件，在進行布爾相減之前，將空氣表面的其余部分分離。這個操作定義了一個新的部分，叫做airminussolid，然后提升到一個區域并分配到相關的物理連續體。附件部分也是如此。然后為每個部分/區域關聯定義網格操作。

以下是STAR-CCM+在汽車行業中的主要應用領域，涵蓋了傳統燃油車和新能源汽車：1. 空氣動力學與風阻優化 (Aerodynamics)這是最經典的應用。汽車的空氣動力學性能直接關系到燃油經濟性（續航里程）、高速行駛穩定性和風噪。

本算例演示如何利用STAR CCM+中的EBU模型設置并求解甲烷-空氣射流燃燒過程。算例同時演示了如何在STAR CCM+中手動定義化學反應方程。 1 問題描述 算例計算的是Sandia FlameD實驗條件。下圖所示為計算區域入口截面，其包含3個流體入口：main、pilot以及coflow，分別通入甲烷-空氣、燃燒產物、空氣。

STAR-CCM+用戶指南：與Abaqus協同仿真機械耦合方面本教程模擬固定在底部、處于10 m/s 空氣流率之下的彈性平板變形情況。在機械耦合中，STAR-CCM+ 將拉力負載傳遞給 Abaqus （壓力 + 壁面剪應力），而 Abaqus 將位移傳遞給 STAR-CCM+。在 Abaqus 中，拉力負載作用于固體結構的表面。

即上圖右側)清除希望禁用的模型的復選框(即取消勾選)； ? 勾選Auto-select recommended models(自動選擇推薦模型)后，對話框可以在用戶做出選擇時自動選擇某些默認模型，從而引導用戶完成整個模型選擇過程； ? 本案例流體為理想氣體（空氣

本算例演示利用STAR CCM+中的Resolved VOF-Lagrangian Transition 模型模型模擬噴泉。其中涉及到液體介質從從連續相轉化為離散相的過程模擬。 計算結果如下圖所示。 注：本算例取自STAR CCM+的隨機案例文檔。

Software 設計空間探索應用專家阿倫·戈弗雷 (Aaron Godfrey)Siemens Digital Industries Software 航空航天與國防領域 Simcenter STAR-CCM+ 軟件主管杜雷爾·里滕貝格 (Durrell Rittenberg)Siemens Digital Industries Software 航空航天應用專家克里斯·納爾遜

右鍵單擊Models >Multiphase Interaction > Phase Interactions，選擇新建一個相間相互作用，并將其命名為Water-Air，為Water-Air選擇物理模型：定義相間相互作用屬性，把水相定義為連續相，把空氣定義為離散相，把曳力系數方法設置為Tomiyama，相互作用長度尺度設置為0.003m，升力系數的值設置為-0.05。

本文將演示利用中文版STAR CCM+軟件進行渦輪冷卻葉片氣熱耦合計算的工作過程，計算模型源自STAR CCM Online公眾號的文章：渦輪葉片冷卻。葉片為靜止導葉，內部帶有兩彎三通道的冷卻冷卻結構，前緣通道布置了擾流肋，尾緣通道有圓形的擾流柱，冷氣僅從上緣板的排出，冷氣與燃氣不摻混。計算模型為分為三個域，分別是燃氣、冷氣和固體葉片。葉片和燃氣域兩側均為旋轉周期面。

右鍵單擊Models >Multiphase Interaction > Phase Interactions，選擇新建一個相間相互作用，并將其命名為Water-Air，為Water-Air選擇物理模型：定義相間相互作用屬性，把水相定義為連續相，把空氣定義為離散相，把曳力系數方法設置為Tomiyama，相互作用長度尺度設置為0.003m，升力系數的值設置為-0.05。

同樣的方式設置空氣相，選擇氣體和恒密度模型，定義完的歐拉相如下：（6）設置VOF波；在模擬期間，自由表面水位隨時間的變化而變化。 STAR-CCM+ 提供可讓您指定波初始條件和邊界條件的 VOF波模型。此處，在靜水中拖曳船。

將該相重命名為空氣。在兩種情況下，均使用適合各相的默認材料（以水作為液相而以空氣作為氣相），因此無需對材料特性做進一步的更改。要查看材料選擇，可展開歐拉相父節點內的水和空氣節點。5.選擇6自由度運動模型要激活6自由度運動求解器，可創建相關的DFBI運動對象，然后將該對象指定給流體區域。在本例中，需要DFBI旋轉和平移運動。要選擇6自由度運動模型：1.

本案例演示利用STAR CCM+的粗顆粒（Coarse Grain Particle）模型模擬流化床問題。 注：本案例為STAR CCM+隨機案例，相關文件可自行在官網下載。 1 問題描述 流化是指通過在氣體或液體中懸浮，將固體顆粒轉化為類似流體的狀態的過程。

文章來源：STAR-CCM-Online

圖7 方案三風葉表面截面湍動能云圖 圖8為模型截面的湍動能云圖， 從圖中看出葉片外緣也存在湍動能較大的區域，這主要由風扇外緣處發生脫離的空氣，產生 較大 的漩渦導致。本文正是針對此類渦流設計了不同風扇外緣翹曲度進行研討 。

同樣的方式設置空氣相，選擇氣體和恒密度模型，定義完的歐拉相如下：（6）設置VOF波；在模擬期間，自由表面水位隨時間的變化而變化。 STAR-CCM+ 提供可讓您指定波初始條件和邊界條件的 VOF波模型。此處，在靜水中拖曳船。

STAR-CCM+ 自動進行方格重疊過程。在救生艇落水過程中具有三個自由度的運動的模型：豎直平移和水平平移以及俯仰旋轉。為了降低模擬的計算成本，本案例使用對稱條件，只包含一半幾何，因無需模擬船從坡道其余部分完全落水的情形。船在空氣中的運動可使用簡化的經典物理方程預先計算。