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教程
教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法，并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。
多相流体
本节教程介绍了用于模拟多相流体问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
离散多相：翼型结冰
当飞机通过含有过冷液体水滴的空气时，液滴可能会影响飞机表面并形成冰层。机翼表面结冰会改变机翼的空气动力属性，并会导致升力损失，拖曳力增大，还会改变压力分配。Simcenter STAR-CCM+ 提供模拟翼型冰的方法。该方法使用离散多相模型来展示翼型周围空气的液滴。
可视化结果
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教程
教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法，并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。
- 使用教程的宏和文件
  支持中心网站提供各种教程的宏、输入文件和最后模拟文件的可选下载包。这些宏和最终模拟文件是书面教程的辅助，因此您可以根据下载文件或使用宏构建并运行的模拟来检查最终结果。
- 简介
  欢迎使用 Simcenter STAR-CCM+ 入门教程。在此教程中，您可以探究重要的概念和工作流程。在学习其他资料之前，应先完成此教程。
- 基础教程
  基础教程以一系列简短的教程，介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 的主要功能。
- 几何
  本节教程介绍了可创建和处理零部件与 3D-CAD 的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 网格
  本节教程介绍了用于构建 CFD 网格的各种 STAR-CCM+ 功能。
- 不可压缩流
  本节教程介绍了用于不可压缩流体流动以及孔隙率和求解录制的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
- 可压缩流
  本节教程介绍了用于可压缩流体流以及谐波平衡的各种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 热传递和辐射
  本节教程介绍了适用于热传递、辐射和热舒适性的各种Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 多相流体
  本节教程介绍了用于模拟多相流体问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
  - VOF：重力驱动流体
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置重力驱动流体。其模拟了流经连接两个腔室的通道的由二维重力驱动的可压缩流体。
  - VOF：毛细效应
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置毛细效应问题。其模拟了液体甘油的二维强制流动，在大气压力下流经喷嘴，然后进入注满空气的腔室。
  - VOF：空化
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置空化问题。其模拟了水的二维强迫流动，在大气压力下流经喷嘴，然后进入注满空气的腔室。
  - VOF：沸腾
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置沸腾问题。其模拟了水流经加热表面时水的沸腾情况。
  - VOF：融化-凝固
    本教程演示了如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置融化和凝固分析。其模拟了水在管道中冻结的情形。
  - VOF：使用自适应网格化的油箱晃动
    为减少 VOF 多相流模拟所需的计算时间和资源，Simcenter STAR-CCM+ 同时提供了自适应网格细化 (AMR) 和自适应时间步进。AMR 提供空间自适应，而自适应时间步进则提供时间自适应。这些模型通过调整模拟过程中的网格和时间步，以最少的计算工作量改进交界面分辨率。此外，Simcenter STAR-CCM+ 提供隐式多步进 VOF 求解器，可用于通过子步进体积分数传输方程进一步降低计算成本，以获得锐化交界面，同时允许更大的流时间步。
  - 拉格朗日：颗粒负载型流体
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置简单的拉格朗日多相分析。教程中模拟流经部分阻塞的弯管的颗粒负载型空气流。
  - 拉格朗日：固体颗粒侵蚀
    本教程介绍了如何在 Simcenter STAR-CCM+.中创建侵蚀建模分析。该教程模拟液流中固体颗粒引起的侵蚀。
  - 欧拉：Hibiki 的鼓泡塔
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中为欧拉多相湍流建模。
  - Eulerian: Mixture Settling
    Settling tanks/separators are widely used in the industry for the purpose of separating a fluid mixture into its gaseous and liquid phases. Separator designs include horizontal and vertical configurations that account for different stages of the process, ranging from absorbing the momentum of incoming fluid to achieving the desired phase separation.
  - 欧拉：流化床中的气泡形成
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中对流化床中的气泡形成建模。它模拟将气体注入到流化床，并监视气泡的形成和长大。
  - Eulerian: Aeration Tank Degassing
    In industry, aeration tanks facilitate the exchange of gases in various processes within a liquid medium. Degassing is a procedure that actively removes gases from a liquid, such as eliminating excess gases that can build up during the biological treatment of organic pollutants, a process particularly common in waste-water treatment.
  - 欧拉：壁面沸腾
    本教程根据高压强制对流沸腾的实验空隙和温度数据，在 Simcenter STAR-CCM+ 中验证了壁面沸腾模型。
  - 欧拉：共轭热传递壁面沸腾
    本教程演示如何在 Simcenter STAR-CCM+ 中设置共轭热传递壁面分析。它模拟一个核燃料棒，其在典型流体条件下，在 3.7m BWR6 反应器通道的前一米中使用过冷沸腾进行冷却。
  - 欧拉多流态：压力水反应器
    此教程介绍了如何使用 Simcenter STAR-CCM+ 的多流态模型模拟压力水反应器中的空气-水逆流。
  - 欧拉：具有多速 AMUSIG 的管道流
    自适应多尺度组 (AMUSIG) 模型预测离散多相流动状态下的颗粒（液滴或气泡）的尺寸分布。本教程演示了如何使用 AMUSIG 模型来预测己烷液滴在水中的尺寸分布。水在竖直管中流动，其中同心孔增加湍流，从而加速液滴破碎。
  - 欧拉：悬浮液流变
    本教程演示如何设置对非牛顿浓悬浮液的流进行建模的 Simcenter STAR-CCM+ 模拟。
  - 液膜：液膜流体
    本教程演示如何使用 Simcenter STAR-CCM+ 的液膜建模功能。它模拟了沿三维导管的水流动的矩形膜的过程。
  - 液膜：经过蒸发和边缘剥离的二元液膜流体
    本教程演示如何使用 Simcenter STAR-CCM+ 的液膜建模功能来设置经过蒸发和边缘剥离的多成分液膜场景。它模拟了沿局部加热壁面流下的水膜混合物和乙二醇的进程。
  - 液膜 - VOF：斜面细流
    有时会发生液体在固体表面形成一层薄膜的情况，例如雨水在汽车的挡风玻璃上。这层薄膜能流动并积聚，并逐渐形成一层“厚”膜，或一个不能再被描述为液膜的液体池。这些情况可造成多尺度问题，这些问题如果要在所有尺度上求解（使用 VOF 多相模型），则需要大量的计算资源。
  - 离散多相：翼型结冰
    当飞机通过含有过冷液体水滴的空气时，液滴可能会影响飞机表面并形成冰层。机翼表面结冰会改变机翼的空气动力属性，并会导致升力损失，拖曳力增大，还会改变压力分配。Simcenter STAR-CCM+ 提供模拟翼型冰的方法。该方法使用离散多相模型来展示翼型周围空气的液滴。
    - 前提条件
      “离散多相 - 翼型结冰”教程中的操作说明适用于已熟悉 Simcenter STAR-CCM+ 的某些操作方法的用户。
    - 导入体网格
    - 选择物理模型
      在 DMNP 方法中，单相流体模型用于模拟连续气相（本教程中是空气）。离散相是水滴。
    - 指定初始条件
      默认情况下，已设置为沿 Z 轴施加重力，而对于本教程中的几何体需要沿 Y 轴施加重力。该模拟也需要流体速度和温度的初始值。
    - 创建壳区域
      定义翼型表面上的壳区域。
    - 选择液膜模型
      求解液膜相的模型集已在液膜模型节点中指定。首先在此处定义液膜相并选择合适的物理模型。然后将液膜相分配至翼型表面上的壳区域。
    - 追踪冰层
      在冰积模拟中，Simcenter STAR-CCM+ 在每个时间步计算固化膜（冰）的厚度。在下一时间步的开始阶段，固化膜的厚度增量会传递给网格变形，可改变翼型表面的形状，以匹配液膜厚度。然后，固化膜的质量会从模拟中删除。
    - 选择离散相模型
      离散相已在离散多相模型中定义为欧拉相。
    - 定义相间相互作用
      相间相互作用已在多相交互作用模型节点中指定。在这种情况下，连续气相与离散相通过拖曳力和热传递而相互作用。离散相与液膜相通过撞击而相互作用。
    - 设置变形
      这种情况需要变形以为积冰应用网格变形。在 Simcenter STAR-CCM+ 中，该变形定义为运动。
    - 定义边界条件
      指定离散相的温度、体积分数和入口、出口的马赫数。
    - 设置监视器
      监视作为时间函数的关键数量，如液膜体积、最大液膜厚度和液膜表面积。
    - 准备场景
      您可在此处准备标量场景，可视化撞击率、离散相的体积分数和固体膜厚度增量的总和。您还可以创建一个矢量场景，可视化变形位移。
    - 设置停止条件
      指定最大迭代次数和最大物理时间。
    - 设置求解器参数
      设置适用于离散相流体求解器和隐式非稳态求解器的参数。
    - 运行模拟
      现在，模拟已设置完毕并准备好运行。
    - 可视化结果
      检查您之前准备的场景。
    - 总结
      本教程演示如何模拟 Simcenter STAR-CCM+ 的二维翼型的结冰。特别是该模拟集中于结冰过程，显示出对翼形的影响。由于翼形变化会影响上升力和拖曳力，评估积冰对气动性能的影响很重要。
    - DMP：翼型结冰教程参考书目
  - 混合多相：喷泉
    在 Simcenter STAR-CCM+ 建模中，术语混合多相指的是使用多个不同多相模型的组合对相材料的多流态流体建模。此建模功能拓宽了用户可以模拟的真实多相流的范围。
  - 混合多相与大尺度交界面：齿轮润滑
    混合多相 (MMP) 模型适用于离散多相混合物建模，其中相混合由加权物理属性表示。可以将混合物的一组质量、动量和能量守恒方程进行求解，并求解相体积分数的传输方程。
  - 粘性多相：双层管道共拉伸
  - Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH): Gearbox Lubrication
    Gear mechanisms require adequate lubrication for long-term optimum performance and efficiency. Simcenter STAR-CCM+ provides the Smoothed-Particle Hydrodynamics (SPH) model with which you can simulate the flow of lubricant around the parts of a gear mechanism and determine whether adjustments are necessary.
- 离散元方法
  本节教程介绍了用于模拟离散元方法问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能
- 运动
  本节教程介绍了在模拟涉及移动几何和网格、动态流体相互作用以及刚体运动的问题时可以使用的各种 STAR-CCM+ 功能：
- 反应流体
  本节教程介绍用于模拟反应流体（例如燃烧）的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。
- 固体应力
  本节教程介绍了用于计算固体区域的变形、应变和应力的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。同时显示此类计算如何与流体结构相互作用的分析内的流体行为耦合。
- 气动声学
  本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于求解气动声学模拟的各种功能。
- 电磁
  以下教程介绍的功能用于求解涉及到电磁场的问题。
- 电化学
  以下教程演示了电流诱导的化学反应。
- 电池
  本节教程介绍用于设置电池模型的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能：
- 自动化
  本节教程介绍了多种 Simcenter STAR-CCM+ 自动化和宏功能。
- 设计探索
  本系列教程介绍了用于在Design Manager中运行设计探索研究的各种功能。
- 与 CAE 程序耦合
  本节教程介绍用于与 CAE 程序耦合的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能：
- 分析方法
  本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于分析和可视化模拟数据的各种功能。
- Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder
  本套教程介绍了使用专用加载项 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 在 Simcenter STAR-CCM+ 中模拟内燃机的功能。

可视化结果

检查您之前准备的场景。

撞击率场景显示水滴撞击翼型表面的速率：

变形在每个时间步使翼型表面发生的位移量显示于变形位移场景中：

空气中的水滴浓度显示于 DMP 体积分数场景中：

累积在翼型表面的冰的总量显示于总固体膜厚度增量场景中：