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摘要：汽車空調(diào)除霜性能對汽車駕駛和交通安全起著重要作用，文章基于STAR-CCM+通過CFD方法對某重型卡車的空調(diào)除霜性能進行分析，找出除霜系統(tǒng)的優(yōu)化方案。通過對除霜系統(tǒng)出風口位置、出風口格柵結(jié)構(gòu)、風管管道及出風格柵方向進行優(yōu)化設(shè)計改進，除霜性能在-30°得到改善與提升，最終得到滿足設(shè)計要求的除霜系統(tǒng)。

一、基于Star-ccm+的旋轉(zhuǎn)水輪機數(shù)值模擬導讀：STAR-CCM+是一款當前比較流行的計算流體力學軟件，該軟件在旋轉(zhuǎn)機械領(lǐng)域具有很大的應用場景，本文基于STAR-CCM+軟件中的運動參考系的方法來實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)水輪機的數(shù)值模擬，過程涉及變參考系旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)方法，基于VOF方法的水力空化模擬方法以及相關(guān)后處理方法等。

在開展電池熱管理系統(tǒng)熱仿真的過程中不可避免的要進行網(wǎng)格劃分，那么 為什么 STAR-CCM+ 有兩種不同的網(wǎng)格劃分方法：基于計算域的網(wǎng)格劃分（ Region Based Meshing ， RBM ）和基于部件的網(wǎng)格劃分（ Part Based Meshing, PBM ）？

CCM+ 軟件對仿真模型進行分析，分析模型共有四種方案，如圖5所示。

CCM+ 軟件對仿真模型進行分析，分析模型共有四種方案，如圖5所示。

靈活性強：在STAR-CCM+等仿真軟件中，F(xiàn)W-H模型可以與多種流體動力學模型（如URANS、LES等）相結(jié)合，以適用于不同流動特性的氣動噪聲問題。

Simcenter STAR-CCM+ 提供了一種伴隨拓撲優(yōu)化方法，在用戶指定的設(shè)計空間內(nèi)，軟件在此空間自動尋優(yōu)，逐步去除或增加空間固體材料體積，自動生成最佳的流道形狀。因此，在伴隨拓撲優(yōu)化中，求解材料分布過程非常關(guān)鍵，期間將創(chuàng)建新流體域，以反映流體域相對于成本函數(shù)的最佳設(shè)計。Simcenter STAR-CCM+基于伴隨的靈敏度與水平集方程結(jié)合使用，以根據(jù)工程目標衍生最佳材料分布。

在STAR-CCM+ 軟件中對導入的幾何模型進行表面修復且檢查無表面問題后，采用多面體網(wǎng)格生成器對計算域進行網(wǎng)格劃分，電池模組、殼體區(qū)域設(shè)置較大的網(wǎng)格尺寸，對流體區(qū)域設(shè)置較小的網(wǎng)格尺寸并設(shè)置一定厚度的邊界層網(wǎng)格，使計算更加準確，計算域網(wǎng)格劃分如圖3 所示。

大家可點擊查看STAR-CCM新能源汽車動力電池熱失控仿真講解（附視頻教程）《基于Star-CCM 動力電池液冷系統(tǒng)熱管理仿真27講》是筆者原創(chuàng)的視頻教程，本課程包括動力電池熱管理理論、設(shè)計流程和仿真分析內(nèi)容，課程詳細介紹了動力電池結(jié)構(gòu)、產(chǎn)熱原理，對動力電池設(shè)計流程進行了詳細的介紹，對仿真過程包括幾何簡化、修復、多類型網(wǎng)格生成、宏命令創(chuàng)建監(jiān)測點和報告，后處理動畫制作進行了詳細介紹，

圖1：水泵的流道結(jié)構(gòu)（左）以及 STAR-CCM+ 沿中心平面的計算網(wǎng)格（右） STAR-CCM+ 采用分離流求解器，同時結(jié)合二階對流差分格式以及 SST K-ω 湍流模型。啟用多相流（VOF）模型捕捉水和水汽之間的交界面，選擇Rayleigh-Plesset 空化模型進行空化模擬。基于參考點給定進口總壓力條件并指定進口和出口的質(zhì)量流量。

前向多翼離心風機作為一種，流量大，風壓大的風機種類，常用于空調(diào)，吸油煙機等家用電器中，本案例使用STAR-CCM+中的多參考系（MRF）模型計算前向多翼離心風機的流場。

參考案例-熱傳遞和輻射-基于部件的殼體：排氣管參考案例-固體應力-共軛傳熱和熱應力：排氣岐管參考案例-固體應力-流體結(jié)構(gòu)相互作用：振動管參考案例-固體應力-來自映射溫度數(shù)據(jù)的熱應力：排氣岐管參考案例-與 CAE 程序耦合-Simcenter STAR-CCM+ 至 Simcenter STAR-CCM+ 耦合：煙囪中的熱傳遞參考案例-與 CAE 程序耦合-Abaqus

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(chuàng)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(luò)將準備時間從數(shù)周縮短到數(shù)小時精確的物理場，使用穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)求解器以及先進的湍流建模獲得一致和準確結(jié)果速度和性能，通過CPU和GPU的并行卷網(wǎng)格劃分提高吞吐量。

強大的網(wǎng)格技術(shù)：STAR-CCM+的基于Parts幾何零部件體的自動網(wǎng)格劃分功能非常出色，可以輕松處理攪拌設(shè)備中復雜的幾何形狀（如葉輪、擋板、蛇管等），生成高質(zhì)量的多面體網(wǎng)格、切割體網(wǎng)格或四面體網(wǎng)格，在保證精度的同時減少細胞數(shù)量。