2024年STARCCM基础培训教程-(多应用版)

STARCCM基础培训教程-(多应用版)STARCCM基础培训教程-(多应用版)/STARCCM基础培训教程-(多应用版)STARCCM基础培训教程-(多应用版)STARCCM基础培训教程引言第一部分：软件安装和启动1.1软件安装在进行STARCCM基础培训之前，需要安装软件。请访问官方网站最新版本的STARCCM安装包。根据操作系统的要求，选择相应的安装包进行。1.2软件启动安装完成后，双击桌面上的STARCCM图标或从开始菜单中找到STARCCM并启动。启动后，将显示软件的欢迎界面。第二部分：基本操作和界面介绍2.1操作界面STARCCM的操作界面主要包括菜单栏、工具栏、浏览器、视图和状态栏等部分。菜单栏位于界面的顶部，提供了各种功能和选项。工具栏位于菜单栏下方，包含了一些常用的工具和按钮。浏览器位于左侧，用于显示和管理场景中的对象。视图位于中央，用于显示模型的图形界面。状态栏位于底部，显示了一些关于当前操作的信息。2.2基本操作在STARCCM中，基本操作包括创建模型、设置边界条件、划分网格、求解和后处理等。下面将简要介绍这些操作的基本步骤。2.2.1创建模型在菜单栏中选择“File”->“New”创建一个新的模型。在弹出的对话框中，可以选择模型的类型和单位制。然后，根据需要创建几何形状，可以使用内置的几何创建工具或导入外部CAD模型。2.2.2设置边界条件创建模型后，需要设置边界条件。在浏览器中，找到相应的边界条件选项，并进行设置。例如，可以设置进口速度、出口压力、壁面粗糙度等。2.2.3划分网格设置边界条件后，需要对模型进行网格划分。在菜单栏中选择“Mesh”->“CreateMesh”进行网格划分。在弹出的对话框中，可以选择网格类型和网格参数。然后，“Generate”按钮网格。2.2.4求解网格划分完成后，可以进行求解。在菜单栏中选择“Simulation”->“Run”进行求解。在弹出的对话框中，可以选择求解器类型和求解参数。然后，“Start”按钮开始求解。2.2.5后处理求解完成后，可以进行后处理。在菜单栏中选择“Results”->“Post-processing”进行后处理。在弹出的对话框中，可以选择需要查看的结果类型和参数。然后，“Apply”按钮显示结果。第三部分：进阶功能和技巧3.1参数化建模STARCCM支持参数化建模，可以方便地修改模型参数。在浏览器中，找到相应的参数选项，并进行修改。修改后，“Update”按钮更新模型。3.2网格自适应STARCCM支持网格自适应功能，可以根据求解结果自动调整网格。在菜单栏中选择“Mesh”->“AdaptMesh”进行网格自适应。在弹出的对话框中，可以选择自适应参数和目标。然后，“Start”按钮开始自适应。3.3并行计算STARCCM支持并行计算，可以加快求解速度。在菜单栏中选择“Simulation”->“Parallel”进行并行计算设置。在弹出的对话框中，可以选择并行计算参数和节点数。然后，“Start”按钮开始并行计算。结论本文档提供了STARCCM基础培训教程，包括软件安装和启动、基本操作和界面介绍、进阶功能和技巧等内容。通过本教程的学习，读者可以快速入门并掌握STARCCM的基本使用方法。然而，STARCCM是一款功能强大的软件，需要进一步的学习和实践才能更好地应用于实际工程问题。希望本教程能够为读者的学习之路提供帮助。重点关注的细节：网格划分网格类型的选择STARCCM+提供了多种网格类型，包括结构网格、非结构网格和混合网格。结构网格适用于形状规则、边界简单的模型，其优点是计算精度高，但灵活性较差。非结构网格则适用于复杂形状的模型，具有很好的灵活性，但计算精度相对较低。混合网格结合了两者的优点，适用于同时包含规则和不规则区域的模型。网格策略边界层网格：在靠近物体的表面，流体的速度变化很大，因此需要在这个区域设置较密的网格，以捕捉边界层内的流动特征。渐变网格：在远离物体的区域，流体的速度变化较小，可以设置较疏的网格，以减少计算量。网格尺寸和增长率：需要合理设置初始网格尺寸和增长率，以确保网格在空间上的过渡是平滑的，避免计算过程中的数值振荡。网格质量控制网格正交性：网格单元应尽可能保持正交，避免出现过于扭曲的单元。网格雅可比矩阵：对于非结构网格，需要检查网格雅可比矩阵的条件数，以评估网格的变形程度。网格尺寸检查：确保网格尺寸在各个方向上都是合理的，避免出现过大的网格尺寸跳跃。网格自适应STARCCM+提供了网格自适应功能，可以根据计算结果动态调整网格。这对于捕捉流场中的细节特征非常有用，特别是在流场变化剧烈或者存在涡流等复杂流动结构的情况下。网格自适应可以显著提高计算精度，但同时也可能增加计算时间。并行网格划分对于大型模型，网格划分可能会非常耗时。STARCCM+支持并行网格划分，可以利用多核CPU或计算集群来加速网格划分过程。在并行网格划分时，需要合理分配任务，以充分利用计算资源并平衡各个节点的负载。后处理中的网格检查网格划分完成后，应使用STARCCM+的后处理工具对网格进行检查。这包括检查网格的连通性、重叠情况以及是否符合预期的网格策略。通过可视化工具，可以直观地检查网格的质量，并及时进行修正。总结网格划分是STARCCM+模拟过程中的关键步骤，需要根据具体的模拟需求和模型的几何特性来选择合适的网格类型和网格策略。同时，网格质量控制、网格自适应和并行网格划分等高级功能也需要根据实际情况灵活运用。通过对网格划分的细致操作和优化，可以显著提高CFD模拟的效率和精度。网格划分的详细步骤1.几何准备：在开始网格划分之前，需要对几何模型进行检查和修复，确保所有的几何面都是完整的，没有缝隙或重叠。如果模型是从外部导入的，可能还需要进行一些清理工作，比如去除不必要的细节，简化几何结构。2.边界层设置：对于涉及粘性流的模拟，边界层的正确设置至关重要。在STARCCM+中，可以设置第一层网格的高度、增长率以及边界层的总厚度。这些参数需要根据流体的特性和所需的精度来调整。3.网格控制：在STARCCM+中，可以使用网格控制工具来定义网格的密度和大小。这可以通过设置种子点（seedpoints）和尺寸函数（sizefunctions）来实现。尺寸函数允许用户根据几何特征或流场特性来调整网格的尺寸。4.网格划分：完成上述设置后，可以开始网格划分。对于大型或复杂的模型，可以使用STARCCM+的并行网格划分功能来加速这个过程。在划分网格时，软件会根据之前的设置来网格。5.网格检查和优化：网格后，应使用STARCCM+的网格检查工具来评估网格质量。这些工具可以提供关于网格单元的扭曲程度、正交性、雅可比条件数等指标的信息。如果发现问题，可能需要调整网格设置或进行手动修复。6.网格自适应（如果需要）：对于一些特定的模拟，可能需要使用网格自适应功能来细化网格以捕捉流场的细节。这通常在初步模拟后进行，根据流场梯度和误差指标来指导网格的细化。7.网格导出和保存：在确保网格质量满意后，可以将网格导出为常用的格式，如CGNS或HDF5，以便于在其他软件中使用，或者保存为STARCCM+的专有格式，以便于后续的模拟或修改。网格划分的最佳实践了解模型特征：在开始网格划分之前，彻底了解模型的几何和流场特征是非常重要的。这有助于确定网格策略和设置合适的网格参数。进行网格独立性研究：在最终的模拟之前，进行网格独立性研究以确定所需的网格密度。这通常涉及到使用不同密度的网格进行一系列模拟，并评估结果的变化。使用适当的网格划分技术：根据模型的几何复杂性和流场的特性，选择最合适的网格划分技术。对于复杂的几何形状，可能需要使用多区域网格或嵌套网格技术。利用STARCCM+的高级功能：STARCCM+提供了许多高级网格划分功能，如表面重构、体积