STARCCM基础培训教程

1、所属：所属：CDAJ CHINACDAJ CHINAChap.1: STAR-CCM+Chap.1: STAR-CCM+简简介介Chap.2: STAR-CCM+Chap.2: STAR-CCM+网格功能网格功能Chap.3: STAR-CCM+Chap.3: STAR-CCM+计计算算设设定定Chap.4: STAR-CCM+Chap.4: STAR-CCM+后后处处理理Chap.5: STAR-CCM+Chap.5: STAR-CCM+的工具（的工具（toolstools） ）Chap.6: Chap.6: 一个一个简单简单的例子的例子Chap.7: Chap.7: 附附录录1.1 STA

2、R-CCM+1.1 STAR-CCM+是什么是什么? ?1.2 STAR-CCM+ 1.2 STAR-CCM+ 求解求解问题问题的的过过程程. .1.3 STAR-CCM+ 1.3 STAR-CCM+ 的工作界面的工作界面. .1.4 1.4 现现有的网格功能有的网格功能. .1.5 1.5 现现有的物理模型有的物理模型. .STAR-CCM+由CD-adapco公司开发， 是“下一代的CFD解决方案”强强大的网格能力大的网格能力：从面网格（Surface wrapper）到体网格。先先进进的物理模型的物理模型: 包括层流，湍流，多相流，气穴，辐射，燃烧，边界层转戾，高马赫流，共轭热传导等等，

3、以及新的热交换器和风扇模型。多面体网格：多面体网格： 较少的内存和更快的求解速度。强强大的可大的可视视化：化：: 分析过程中的动态显示。 可信可信赖赖的的结结果果: STAR-CCM+ solver的稳健性网格兼容性网格兼容性: STAR-CD, ICEM, GridGen, Gambit 十十亿亿以上的网格以上的网格处处理能力理能力: 诞生之初，STAR-CCM+就专门为处理大规模网格而设计。.STAR-CCM+ makes the Tour de France less of a Drag 准准备备网格网格选择选择物理模型物理模型输输入模型入模型设设定定边边界条件界条件设设定初始条件定初始

4、条件运算运算后后处处理理STAR-CCM+ STAR-CCM+ 的工作界面的工作界面(workspace)(workspace)如下如下: :和其他网格生成和其他网格生成软软件的件的协调协调性性 l可以可以输输入来自以下网格入来自以下网格: :pro-STARpro-STARGridgenGridgenFluentFluentGambitGambitSTAR-CDSTAR-CDICEMICEMl可以可以输输出到出到pro-STARpro-STAR进进行后行后处处理理面网格面网格 l面网格工具面网格工具: :Surface Surface remesherremesherSurface wrap

5、perSurface wrapperHole fillerHole fillerEdge zipperEdge zipper特征特征线线提取和提取和编辑编辑工具工具体网格体网格 l3 3种体网格模型种体网格模型: :tetrahedral tetrahedral polyhedralpolyhedraltrimmedtrimmedl边边界界层层网格模型：网格模型： prism layerprism layerl精精细细网格网格调节调节： ：Volume sourcesVolume sources全局或局部参数全局或局部参数设设置置网格演化网格演化 lTransform Transform 缩缩

6、放放, , 平移和旋平移和旋转转l对边对边界（界（boundariesboundaries）和区域（）和区域（regionsregions）的分裂和合）的分裂和合并并l创创建，建，删删除和融合交界面（除和融合交界面（interfacesinterfaces） ）l融合内部融合内部边边界界l将将3 3维维网格网格转转化化为为2 2维维表面几何表面几何输输入入 l可以可以导导入的面网格或几何入的面网格或几何: :. .dbsdbs - pro-STAR surface database mesh file - pro-STAR surface database mesh file. .inpinp

7、 - pro-STAR cell/vertex shell input file - pro-STAR cell/vertex shell input file. .nasnas - NASTRAN shell file - NASTRAN shell file.pat - PATRAN shell file.pat - PATRAN shell file. .stlstl - - StereolithographyStereolithography file file流流动动和能量和能量 无粘，无粘，层层流，湍流。流，湍流。 气体，液体，固体和多孔介气体，液体，固体和多孔介质质。 。 共共轭

8、传热轭传热 自由表面自由表面 (VOF)(VOF) 空化空化( (cavitationcavitation) ) 辐辐射射类类型的型的热热交交换换 FAN FAN性能曲性能曲线线修正的修正的动动量源量源项项。 。基本模型基本模型l空空间间 二二维维l l 轴对轴对称称 三三维维l 时间时间 稳态稳态 显显式非式非稳态稳态 隐隐式非式非稳态稳态l 运运动动运运动动参照系模型参照系模型# # 刚刚体运体运动动模型模型辐辐射射Surface-to-surfaceSurface-to-surfaceDiscrete ordinateDiscrete ordinate湍流湍流 Spallart-Allm

9、aras Spallart-Allmaras K-Epsilon K-Epsilon K-OmegaK-Omega雷雷诺应诺应力力输输运方程运方程 壁面壁面处处理理 (Low y+, High y+, All y+)(Low y+, High y+, All y+)壁面距离壁面距离 (Exact, Approximate)(Exact, Approximate)边边界界层转层转戾（戾（prescriptive boundary-layer prescriptive boundary-layer transitiontransition） ）燃燃烧烧Eddy Break Up (EBU)Eddy

10、 Break Up (EBU)Presumed Probability Density Function Presumed Probability Density Function (PPDF), adiabatic and non-adiabatic(PPDF), adiabatic and non-adiabatic2.1 2.1 面网格面网格2.1.1 Surface Wrapper2.1.1 Surface Wrapper2.1.2 Surface 2.1.2 Surface RemesherRemesher2.1.3 2.1.3 特征特征线线2.1.4 2.1.4 修修补补工具（工具

11、（hole filler, edge zipper)hole filler, edge zipper)2.2 2.2 体网格体网格2.2.1 Polyhedral 2.2.1 Polyhedral meshermesher2.2.2 Tetrahedral 2.2.2 Tetrahedral meshermesher2.2.3Trimmer2.2.3Trimmer2.2.4 2.2.4 prsimprsim layer layer meshermesher2.3 2.3 模型的演化模型的演化2.4 2.4 界面的界面的处处理理 在在导导入的入的CADCAD数据数据质质量量较较差差时时, , 例

12、如存在例如存在: :洞和洞和缝缝隙隙; ;错错配的配的边边; ;多重多重边边(multiple edges);(multiple edges);折叠尖角折叠尖角(sharp angle folds);(sharp angle folds);很差的三角形状很差的三角形状 ( (如如needles cells);needles cells);交叉交叉(self intersection); (self intersection); 非流形拓扑非流形拓扑结结构构(non-manifold topology)(non-manifold topology)时时, surface wrapper, sur

13、face wrapper可以用来提供一个封可以用来提供一个封闭闭，流形，非交叉的表面。包括：，流形，非交叉的表面。包括：封封闭闭洞洞(holes), (holes), 缝缝隙隙(gaps)(gaps)和和错错配的面配的面(mismatches); (mismatches); 去掉双重面去掉双重面(double surfaces), (double surfaces), 除去不需要的内部几何特征除去不需要的内部几何特征; ; 简简化表面化表面, , 除去不必要的除去不必要的细节细节; ;提供基于曲率提供基于曲率(curvature), (curvature), 临临近率近率(proximity)

14、(proximity)以及以及对对独立表面的独立表面的细细化化lSurface wrapperSurface wrapper的属性有的属性有3 3个选项个选项: :Do curvature refinementDo curvature refinementDo gap closureDo gap closureDo proximity refinementDo proximity refinementl缺省情况下缺省情况下, , 只有只有Do Do curvature refinementcurvature refinement打开打开curvature refinement,curvatur

15、e refinement,gap closure, gap closure, proximity refinementproximity refinement在附在附录录中有介中有介绍绍使用使用surface wrappersurface wrapper时时, ,有如下的全局控有如下的全局控制参数制参数: :lbase size;base size;lgap closure size;gap closure size;lsurface surface curvaturecurvature(#Pts(#Pts/circle/circle ); );lsurface proximity (surf

16、ace proximity (Search FloorSearch Floor, , # # Points in a gapPoints in a gap); );lsurface size;surface size;lwrapper feature angle; andwrapper feature angle; andlwrapper scale factorwrapper scale factor解解释释在区域在区域(region)(region)这这一一级级, , 有三个有三个选项选项来来进进一步控制包面效果一步控制包面效果, ,它它们们是是: :volume of interest

17、specification;volume of interest specification;contact prevention; contact prevention; smallest wrapping volumesmallest wrapping volume其中体其中体积积指定指定(volume of interest (volume of interest specification)specification)有如下四个有如下四个选项选项: :externalexternal; ;largest internallargest internal; ;seed pointseed

18、 point; ; nth largestnth largestLargest internalexternalSeed pointNth largest解解释释有关区域有关区域RegionRegion和和边边界界(boundary)(boundary)的概念的概念见见附附录录在在边边界界(boundary)(boundary)这这一一级级, , 对对每一个每一个边边界界, ,有四个控制参有四个控制参数数: :lcustom gap closure size;custom gap closure size;lcustom surface curvature;custom surface cur

19、vature;lcustom surface proximity; custom surface proximity; lcustom surface sizecustom surface size解解释释l surface surface remesherremesher用来用来对对已有的表面已有的表面进进行再次三角化行再次三角化, , 以以便提高表面三角形便提高表面三角形质质量量, , 为为生成体网格做准生成体网格做准备备. . lRemeshingRemeshing的效果主要取决你的效果主要取决你设设定的目定的目标标尺度尺度, , 同同时时可以提可以提供基于表面曲率供基于表面曲率(cur

20、vature), (curvature), 临临近率近率(proximity)(proximity)的的细细化化. . l在每个在每个边边界界(boundary), (boundary), 可以可以设设定不同的目定不同的目标标尺度尺度, , 进进行局行局部控制部控制. .也可以取消也可以取消remesherremesher, , 以便保留原始网格以便保留原始网格. . lSurface Surface remesherremesher的属性的属性有两个有两个选项选项: :Do curvature refinementDo curvature refinementDo proximity ref

21、inement Do proximity refinement l缺省情况下缺省情况下, , 两个两个选项选项都都打开打开curvature refinement,curvature refinement,proximity refinementproximity refinement在附在附录录中有介中有介绍绍使用使用surface surface remesherremesher时时, ,有如下的有如下的全局控制参数全局控制参数: :lbase size;base size;lsurface surface curvaturecurvature(#Pts(#Pts/circle/circl

22、e ); );lsurface growth rate;surface growth rate;lsurface surface proximity(proximity(SearchSearch Floor Floor, , # Points in a gap# Points in a gap); );lsurface sizesurface size解解释释l在区域在区域(region)(region)这这一一级级, , remesherremesher没有控制没有控制选项选项. .l在在边边界界(boundary)(boundary)这这一一级级, , 有有如下四个控制参数如下四个控制参数

23、: : custom surface curvaturecustom surface curvature; ;custom surface proximitycustom surface proximity; ;custom surface sizecustom surface size; ; customize surface customize surface remeshingremeshing解解释释l为为了抓住想要的几何特征了抓住想要的几何特征, , 得到高得到高质质量的网格量的网格( (无无论论是面网格是面网格还还是体网格是体网格), ), 有必要定有必要定义义特征特征线线. .

24、所有定所有定义为义为特征特征线线的的边边(edge),(edge),将会在将会在meshingmeshing过过程中保留程中保留. .l此外此外, , 在在进进行表面修理行表面修理时时( (例如例如补补洞洞, , 缝缝合合边边), ), 也也需要事先定需要事先定义义特征特征线线. .STAR-CCM+STAR-CCM+里里, , 可以可以创创建下面建下面五种特征五种特征线线: : sharp edgessharp edges 创创建基于建基于锐边锐边角度角度值值(Sharp edge angle value)(Sharp edge angle value)的特征的特征线线 ( (缺省缺省值为值

25、为3131度度); );free edgesfree edges 将所有的自由将所有的自由边边定定义义为为特征特征线线; ;non-manifold edgesnon-manifold edges 将所有的非将所有的非流形流形边边定定义为义为特征特征线线; ;patch perimeterspatch perimeters 将将patchpatch的周的周围围定定义为义为特征特征线线boundary perimetersboundary perimeters 将将边边界的周界的周围围定定义为义为特征特征线线l特征特征线线可以按照如下方可以按照如下方式手式手动动添加添加l可以可以对对特征特征线进

26、线进行行编编辑辑( (重新分重新分组组或或删删除除) )STAR-CCM+STAR-CCM+里可以利用特征里可以利用特征线对线对表表面面进进行修行修补补. .l补补洞洞 (hole filler)(hole filler)l缝缝合合边边 (edge zipper)(edge zipper)lSTAR-CCM+STAR-CCM+有三种体网格模型有三种体网格模型: :tetrahedral tetrahedral meshermesherpolyhedral polyhedral meshermeshertrimmer trimmer l对对以上以上3 3种网格模型种网格模型, , 都可以同都可以

27、同时时使用使用prism layer prism layer meshermesher, , 以便在近壁区域以便在近壁区域产产生棱柱状生棱柱状边边界界层层网格网格. .l使用使用volume source (volume source (包括包括长长方体方体, , 球体球体, , 圆圆柱体柱体, , 圆锥圆锥体体) )可以可以对对网格密度网格密度进进行控制行控制l当解析当解析结结果存在果存在时时, , 生成新的网格后生成新的网格后, , 解析解析结结果会自果会自动动映射到新的网格上映射到新的网格上. . l使用使用polyhedral polyhedral meshermesher产产生的网格

28、如下生的网格如下: :l使用使用tetrahedral tetrahedral meshermesher产产生的网格如下生的网格如下: :l使用使用trimmertrimmer产产生的网格如下生的网格如下: :边边界界层层网格有如下控制参量网格有如下控制参量: :l边边界界层层层层数数; ;l边边界界层层厚度厚度; ; l边边界界层层分布分布( (三种方法任三种方法任选选其一其一): ): stretching factorstretching factornear wall thicknessnear wall thicknessthickness ratiothickness ratioS

29、tretching factor: Stretching factor: 相相邻邻两两层层厚度之比厚度之比Near wall thickness: Near wall thickness: 最靠近壁面那一最靠近壁面那一层层的厚度的厚度Thickness ratio: Thickness ratio: 最外最外层层和最内和最内层层厚度之比厚度之比2.3.1 2.3.1 三三维维网格网格转转化二化二维维网格网格2.3.2 2.3.2 针对针对区域区域(region)(region)的演化的演化2.3.2.1 2.3.2.1 区域的区域的缩缩放放2.3.2.2 2.3.2.2 区域的平移区域的平移2

30、.3.2.3 2.3.2.3 区域的旋区域的旋转转2.3.2.4 2.3.2.4 区域的合并区域的合并2.3.2.5 2.3.2.5 区域的分割区域的分割2.3.3 2.3.3 针对边针对边界界(boundary)(boundary)的演化的演化2.3.3.1 2.3.3.1 边边界的合并界的合并2.3.3.2 2.3.3.2 边边界的融合界的融合2.3.3.3 2.3.3.3 边边界的分割界的分割2.3.3.4 2.3.3.4 边边界的投影界的投影l导导入三入三维维网格后网格后, , 任何位于任何位于Z=0Z=0平面的平面的边边界界(boundary)(boundary)都可以被抽取出来都可

31、以被抽取出来, , 然后作然后作为为二二维维网格来网格来计计算算. .l通通过连续过连续性性对对区域区域进进行分割行分割有五种方法可以进行边界的分割有五种方法可以进行边界的分割: : lsplitting non-contiguous boundaries;splitting non-contiguous boundaries;lsplitting boundaries by angle;splitting boundaries by angle;lsplitting by function; splitting by function; lsplitting by patches; spli

32、tting by patches; lsplitting by feature curvessplitting by feature curvesl有时为了创建交界面或是抽取二维网格有时为了创建交界面或是抽取二维网格, , 需要将一条起伏的边界投射到某一平面需要将一条起伏的边界投射到某一平面上上, , 这时可以使用边界的投射功能这时可以使用边界的投射功能界面(Interfaces)可以由现存的边界(boundary)创建:l由两条边界创建一个界面l将一条边界转化为界面界面可以用来: l创建baffle或porous baffles;l创建周期性边界l将两块同一类型或不同类型的区域连接起来.界面

33、的界面的类类型型见见附附录录l选择选择两条需要定两条需要定义为义为界面的界面的边边界界, , 可以可以创创建一个交界面建一个交界面. . 然后在然后在InterfacesInterfaces节节点上会出点上会出现现一个新的界面名称一个新的界面名称. .在在InterfacesInterfaces下会出现一个新的节点下会出现一个新的节点. .将一条边界转化为交界面时: l这条边界(boundary)会自动生成一份拷贝; l一个in-place类型的交界面会自动创建3.1 3.1 物理模型物理模型3.2 3.2 边边界条件界条件3.3 3.3 初始条件初始条件3.4 Solver3.4 Solve

34、r参数参数3.5 3.5 监监控控(monitor)(monitor)设设置置3.6 3.6 终终止判据止判据空空间间二二维维, , 三三维维, , 轴对轴对称称时间时间稳态稳态, , 显显式非式非稳态稳态, , 隐隐式非式非稳态稳态运运动动静止静止, , 刚刚体运体运动动, , 运运动动参照系参照系材料材料气体气体, , 液体液体, , 固体固体, , 多多组组分气体分气体, , 多多组组分液体分液体, , 多相流多相流(VOF, (VOF, 可以考可以考虑虑空化空化) )流流动动耦合求解耦合求解, , 分离求解分离求解状状态态方程方程常密度常密度, , 理想气体理想气体, , 多多项项式密

35、度式密度粘性格式粘性格式无粘无粘, , 层层流流, , 湍流湍流辐辐射射Surface-to-surface, Discrete ordinateSurface-to-surface, Discrete ordinate其他其他被被动标动标量量, , 重力重力, etc, etc湍流模型湍流模型K-EpsilonK-EpsilonLien Low-ReLien Low-ReAKN Low-ReAKN Low-ReRealizable K-ERealizable K-ERealizable 2-layer K-ERealizable 2-layer K-EStandard K-EStandard

36、 K-EStandard 2-layer K-EStandard 2-layer K-EK-OmegaK-OmegaBSL K-OmegaBSL K-OmegaSST K-OmegaSST K-OmegaStandard (Standard (wilcoxwilcox) K-Omega) K-Omega雷雷诺应诺应力模型力模型线线性性压压力力应变应变线线性性压压力力应变应变(2(2层层) )二次二次压压力力应变应变Spalart-AllmarasSpalart-Allmaras标标准准Spalart-AllmarasSpalart-Allmaras高雷高雷诺诺数数Spalart-Allmara

37、sSpalart-AllmarasSTAR-CCM+STAR-CCM+使用如下的使用如下的边边界条件：界条件：lvelocity inlet;velocity inlet;lsymmetry plane;symmetry plane;lwall;wall;lstagnation inlet;stagnation inlet;lpressure outlet;pressure outlet;lmass flow inlet;mass flow inlet;lfree-stream; andfree-stream; andlflow-split outlet.flow-split outlet.选

38、择类选择类型型定定义义大小大小初始条件可以通初始条件可以通过过如下方法如下方法设设定定: : l使用定使用定值值; ; l使用使用场场函数函数l使用列表数据使用列表数据. . 此外，此外，还还可以可以对对每个每个单单独的独的区域区域设设定定进进行定制。行定制。注：注： 现现在的版本不支持通在的版本不支持通过过User Code User Code 来定来定义义初始条件初始条件l通常情况下，大多数初始条件均直接输入定值。步步骤骤: :定定义场义场函数函数选择该变选择该变量指定方量指定方式式为为FieldFunctionFieldFunction选选中已定中已定义义的的场场函函数数例如在例如在VO

39、FVOF两相流计算中，指定空气的体积份数两相流计算中，指定空气的体积份数为：为：($Position0 = -1) ? 1 : 0 步步骤骤: :读读入列表数据入列表数据选择选择指定方式指定方式为为Table(Table(* *) )选选中已中已读读入的入的tabletable数据数据1 12 23 3l在在SolverSolver节节点，可以点，可以调调整整诸诸如如松弛因子，松弛因子，CourantCourant数之数之类类的的求解器参数求解器参数STAR-CCM+STAR-CCM+可以提供两种可以提供两种监监控：控：l残差残差监监控控(residual monitors)(residual

40、 monitors)l基于基于ReportReport的的监监控控(report-based monitors) (report-based monitors) l残差（残差（residual)residual)代表各守恒代表各守恒方程在控制方程在控制单单元的不元的不满满足足程度。缺省情况下，在程度。缺省情况下，在进进行行运算运算时时残差残差监监控（控（Monitors)Monitors)和残差和残差显显示示(plots)(plots)会自会自动动创创建。建。l基于基于ReportReport的的监监控可以用来控可以用来监监视视我我们们感感兴兴趣的趣的变变量（例如量（例如压压力系数）在迭代力系

41、数）在迭代过过程中的程中的变变化化情况。情况。l任何一个任何一个reportreport都可以用来都可以用来创创建建监监控控(Monitor), (Monitor), 同同时时基于基于reportreport的的监监控控(Monitor)(Monitor)可以用可以用做做计计算的算的终终止判据。止判据。l使用自使用自动动生成的生成的终终止判据止判据稳态稳态非非稳态稳态l使用基于使用基于监视监视(monitor)(monitor)的的终终止判据止判据最大最大值值最小最小值值渐进值渐进值l稳态稳态 Maximum Steps; Maximum Steps; Stop File: Stop File

42、:l非非稳态稳态 Maximum Inner Iterations; Maximum Inner Iterations; Maximum Physical Time; Maximum Physical Time; Maximum Steps; and Maximum Steps; and Stop File. Stop File.解解释释l相相对对于于设设置迭代步数，更有意置迭代步数，更有意义义的方法是的方法是设设置基置基于于监视值监视值的的终终止条件，例如限定残差最小止条件，例如限定残差最小值值，或，或是是监监控某个物理量（例如阻力系数和升力系数）控某个物理量（例如阻力系数和升力系数）是否达

43、到是否达到稳稳定。定。l有有3 3种限制方法：种限制方法： 最小最小值值(minimum)(minimum)最大最大值值(maximum)(maximum)渐进值渐进值(asymptotic limit)(asymptotic limit)l缺省情况下，基于缺省情况下，基于monitormonitor的的终终止条件均采止条件均采用最小用最小值值限制。限制。l选择选择最大或最小最大或最小值值限制限制后，可在属性后，可在属性栏设栏设置指置指定的数定的数值值。 。l使用使用渐进值渐进值限定限定(asymptotic limit)(asymptotic limit)的方法可以的方法可以让让我我们监视们

44、监视某个某个变变量是否达到量是否达到稳稳定定. . 如在如在给给定区定区间间（如（如1010个迭代步数）的最大个迭代步数）的最大变变化量（化量（|Max-Min|)|Max-Min|)小小于某个数于某个数值值， ，则计则计算算终终止。止。4.1 4.1 显显示几何示几何4.2 4.2 显显示示标标量量4.3 4.3 显显示矢量示矢量4.4 4.4 显显示流示流线线4.5 4.5 显显示示x-yx-y图图l操作操作: ScenesNew SceneGeometry: ScenesNew SceneGeometryl在属性在属性栏栏可控制不同的可控制不同的显显示模式示模式, , 如如显显示网格示网

45、格, , 特征特征线线, , 轮轮廓廓线线等等l操作操作: ScenesNew SceneScalar: ScenesNew SceneScalarl在属性在属性栏栏可控制可控制标标量的量的显显示示l操作操作: ScenesNew SceneVector: ScenesNew SceneVectorl在属性在属性栏栏可控制矢量的可控制矢量的显显示示l缺省情况下缺省情况下显显示的是速度示的是速度场场，但是其，但是其它矢量它矢量场场也可以也可以显显示出来。示出来。显显示流示流线线的步的步骤骤: :创创建一个新的建一个新的SceneScene创创建一个新的建一个新的derived part. der

46、ived part. ( (操作操作: Derived Parts New : Derived Parts New Streamline. )Streamline. )这样这样一个新的一个新的streamlinestreamline节节点会出点会出现现在在该该SceneScene下下, , 可以在属性可以在属性栏栏控控制制显显示效果示效果. (lines, . (lines, ribbons,tubesribbons,tubes) )1 12 23 3显显示示X-YX-Y图图的步的步骤骤: :l右右击击Plots, Plots, 选择选择 NewPlotXYPlot. NewPlotXYPlo

47、t. l选择选择数据所在的数据所在的part(part(如某如某个截面个截面) )l选择选择X, YX, Y轴轴的的类类型型, , 选择选择函函数名称数名称2 21 13 3l5.1 5.1 注注释释l5.2 5.2 局部坐局部坐标标系系l5.3 5.3 场场函数函数l5.4 table5.4 tablel5.5 5.5 用用户户子程序子程序l5.6 Volume shapes5.6 Volume shapesl注注释释是什么是什么注注释释就是用就是用户户想要增加在想要增加在图图形里面的文字或形里面的文字或图图片片. .添加注添加注释释的步的步骤骤: :右右击击 AnnotationsAnno

48、tations节节点点, , 选择选择New Simple TextNew Simple Text出出现现新的新的节节点点:user 1, :user 1, 在属性在属性栏进栏进行定行定义义. .将定将定义义好的注好的注释释拖到拖到scenescene图图形中形中1 12 23 3l局部坐局部坐标标系可以在全局坐系可以在全局坐标标系的基系的基础础上定上定义义. . 可可以是笛卡以是笛卡尔尔, , 圆圆柱或球形坐柱或球形坐标标系系. .l局部坐局部坐标标系系经经常用来定常用来定义边义边界条件和初始条件界条件和初始条件, , 例如例如: :提供一个旋提供一个旋转进转进口的速度剖面口的速度剖面. .

49、 提供一个旋提供一个旋转转区域的速度区域的速度l在在ToolsTools节节点点, Coordinate Systems node New , Coordinate Systems node New Cartesian Coordinate System. Cartesian Coordinate System. l在属性在属性栏进栏进行定行定义义. .l将将创创建好的局部坐建好的局部坐标标系系节节点点” ”拖拖” ”到到SceneScene图图形窗形窗口口( (见见1)1)或是或是” ”拖拖” ”到到该该SceneScene节节点点( (见见2).2).(1)(1)(2)(2)lSTAR-C

50、CM+STAR-CCM+可以可以让让用用户户定定义义自己的自己的场场函数函数, , 可以是可以是标标量量场场或矢量或矢量场场; ; 可以手可以手动创动创建或是在建或是在已有已有场场函数的基函数的基础础上定上定义义l定定义义用用户场户场函数的函数的语语法采用法采用C C语语言子集言子集. . 如果如果出出现语现语法法错误错误, , 在在输输出窗口有相出窗口有相应应提示提示. . 例如例如: : ($Position0 = -1) ? 1 : 0($Position0 = -1) ? 1 : 0 ($Time = 0.01) ? 1000 : 300+70000($Time = 0.01) ? 1

51、000 : 300+70000* *$Time$Time 1. 1.在在ToolsTools节节点点, , 选择选择Field Field Functions New Function. Functions New Function. 2. 2.在属性在属性栏对栏对函数函数进进行具体定行具体定义义对函数进行定义对函数进行定义$Temperature $Velocity $Position0 $Velocity0 定定义义用用户场户场函数函数时经时经常要引用已有的函数常要引用已有的函数l体体积积份数初始分布份数初始分布: : ($Position0 = -1) ? 1 : 0 ($Positio

52、n0 = -1) ? 1 : 0l边边界上的温度随界上的温度随时间时间的的变变化化(0.1(0.1秒之前从秒之前从300K300K线线性上升到性上升到1000K: 1000K: ($Time = 0.01) ? 1000 : 300+70000($Time = 0.01) ? 1000 : 300+70000* *$Time $Time l采用采用X, Y, ZX, Y, Z的形式定的形式定义义一个管道的初始速度一个管道的初始速度场场, , 以以X=4X=4为为分界面分界面, , 在大直径截面上的速度在大直径截面上的速度为为10, 10, 在小直径截面上速在小直径截面上速度度为为2: 2:($

53、Centroid0 4) ? 2 : 10, 0, 0 ($Centroid0 File. New File. 步步骤骤: :创建一个新的空创建一个新的空table table (XYZ(XYZ或或 R Internal )R Internal )指定数据所在的指定数据所在的part.part.指定抽取的变量指定抽取的变量. .抽取数据抽取数据. .这样这样, , 新的新的tabletable数据创建出来数据创建出来. . 可以用于当前模拟或可以用于当前模拟或是输出到外部文件是输出到外部文件12143lUser code User code 可以可以让让用用户户自己定制函数自己定制函数, ,

54、函函数可以用数可以用C, C+ C, C+ 或或FortranFortran写成写成. .lUser codeUser code采用用采用用户库户库( (user libraryuser library) )的形式的形式出出现现. . 每个用每个用户库户库包含一个包含一个( (或多个或多个) )用用户户函数函数( (user functionuser function) )和一个注册函数和一个注册函数( (library registration functionlibrary registration function). ). l一旦用一旦用户库户库(user library)(user

55、library)被被导导入入, , 其定其定义义的用的用户户函数会出函数会出现现在合适的下拉菜在合适的下拉菜单单(drop-down lists)(drop-down lists)中中, , 以以备备使用使用. . lUser code User code 一般用来指定一般用来指定边边界界(boundary)(boundary)或区域或区域(region)(region)上的上的值值的分布的分布. . 例如初始条例如初始条件件, , 边边界条件界条件, , 源源项项. . l用来定用来定义标义标量量场场或矢量或矢量场场的的User code, User code, 其其功能和功能和 Field

56、 FunctionField Function差不多差不多. . 但是相比但是相比Field Function, User codeField Function, User code显显得更加得更加强强大大, , 可以可以实现实现更复更复杂杂的功能的功能. .Loading a New User LibraryLoading a New User Libraryl用用户户函数的函数的书书写必写必须须遵守遵守C C模版模版( (C templateC template) )或或FortranFortran模版模版( (Fortran templateFortran template) )的的规规

57、范范. . l每个定每个定义义的用的用户户函数都要加至注册函数中函数都要加至注册函数中( (library registration functionlibrary registration function), ), 以以实现实现注册注册. .l编译编译用用户户函数和注册函数函数和注册函数, , 可以得到最可以得到最终终所需的所需的用用户库户库( (user libraryuser library). ). C C模版模版#include #include Real.hReal.h void void namename( (resultresult, , intint size, size,

58、 argsargs . .); ); FortranFortran模版模版subroutine subroutine namename(result(result, size, , size, argsargs . .) ) use use StarRealModStarRealMod integer, integer, intent(inintent(in) : size ) : size 以下用户函数设定边界上的温度梯度为零.#include Real.h /* Set boundary temperature equal to cell temperature */ void zeroG

59、radT(Real *result, int size, int (*fc)2, Real *T) int i; /* Loop through all entities applying T_boundary = T_cell * * fci0 is the cell next to i */ for (i = 0; i != size; +i) resulti = Tfci0; 以下用户函数设定边界上的温度梯度为零.C Set boundary temperature equal to cell temperature subroutine zeroGradT(result,size,fc

60、,T) use StarRealMod implicit none integer, intent(in) : size real(StarReal), intent(out) : result(size) integer, intent(in) : fc(2,*) real(StarReal), intent(in) : T(*) integer iC Loop through all entities applying T_boundary = T_cellC fc(1,i) is the cell next to i do i = 1,size result(i) = T(fc(1,i) end do return endl每个用每个用户