应用特定的工具

Simcenter STAR-CCM+ 包括面向特定行业应用的工具。这些工具可缩短创建和分析这些行业所需的典型案例花费的时间。

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder

Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 在 Simcenter STAR-CCM+ 中提供了一个专门的交界面，用于通过瞬态移动网格方法模拟内燃机 (ICE)。Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 功能包括燃料喷射、燃料/空气混合过程以及使用 ECFM-3Z 火花点燃的燃烧。

几何
导入发动机 CAD 并映射到已识别的部件：全工或半工发动机（具有对称功能）
物理
Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 使用与 ICE 案例相关的部分物理模型：
  • 时间：瞬态计算
  • 时间步：常数、步进表或自动
  • 求解域：单域（气体）
  • 材料：空气、蒸汽燃料和液体燃料的多组分指定
  • 热传递模式：传导和对流（强制和浮力驱动）
  • GruMo-UniMORE 热传递模型
  • UNIFAC 多组分蒸发模型
  • 流态：湍流（可实现 K-Epsilon 两层全 Y+）
  • 状态方程：理想气体
  • 拉格朗日：KHRT 或 Reitz-Diwakar 破碎；Huh 雾化
  • 液膜模型
  • 燃烧：ECFM-3Z 或 ECFM-CLEH，使用 ISSIM 火花点燃、FI 火花点燃、亚网格火花点燃、ECFM 标准自动点燃或 ECFM TKI 自动点燃。
  • ECFM 表生成器
条件
  • 几何：全工或半工发动机（具有对称功能）；轴对称扇区
  • 初始化：导入表格压力和温度数据
  • 流体边界：使用表格压力和温度数据的压力出口
  • 壁面边界：热与壁面指定
运动
  • 气缸运动：根据发动机几何与运行条件计算活塞位置
  • 阀运动：导入阀门升程曲线
网格
  • 体网格：切割体网格单元生成器（主要是六面体网格单元）
  • 棱柱层：确保边界流精度的壁面上棱柱体网格单元
  • 网格单元尺寸：基于典范做法
  • 自动创建倒角、阀和活塞缝隙的网格细化区域
  • 用于手动创建网格细化区域的工具
  • 多循环模拟中的网格重用
求解器
  • 适用于流体和能量的分离求解器
  • 压力-速度耦合的 SIMPLE 和 PISO 算法
  • 求解器亚松弛
  • 实时监视求解数据
燃料喷射建模
  • 具有双向耦合的拉格朗日多相
  • 具有实心或空心喷射锥的单喷嘴或多喷嘴喷射器
  • 定义燃料质量流率、温度、液滴直径分布和密度
  • 蒸汽扩散限制液滴蒸发
  • Bai-Gosman 壁面碰撞
  • Reitz-Diwakar 二次破碎
结果
  • 几何、网格与求解数据可视化
  • 通过根据发动机几何定位和定向的平面截面访问求解数据
  • 旋流、X 滚流和 Y 滚流等缸内流的特征绘图

电子设备冷却

电子设备冷却工具集在 Simcenter STAR-CCM+ 中提供了一个专门的界面，用于电子设备的热管理模拟。

几何
  • 基于简单形状的模板生成几何
  • 导入 IDF（中间数据格式）文件和 ODB++（打开数据库）文件
  • 从其他 CAD 软件包导入 CAD 模型
  • 从 Simcenter STAR-CCM+ CAD 建模器中传输 CAD 数据
物理
  • 时间：稳态计算
  • 求解域：多领域（流体和固体）
  • 热传递模式：传导、对流（强制驱动和浮力驱动）和辐射（波长独立表面至表面 (S2S) 辐射热传递）
  • 流态：层流或湍流（可实现 K-Epsilon 两层全 Y+）
  • 状态方程：恒密度或理想气体
条件
  • 对流：环境边界条件
  • 热指定：材料指定或层指定 (PCB)
  • 紧凑型热模型：芯片的电阻器网络
  • 散热：体积热源
网格
  • 体网格：切割体网格单元生成器主要生成六面体网格单元
  • 棱柱层：确保边界流精度的壁面上棱柱体网格单元
  • 网格单元尺寸：自动计算基于整体模型尺寸的目标和最小网格单元尺寸
  • 网格加密：用于检测和捕捉复杂几何的网格加密集成功能
  • 局部网格控制：表面上和体积区域内的网格单元尺寸自定义
求解器
  • 适用于流体和能量的分离求解器
  • 求解器亚松弛
  • 实时监视求解数据
结果
  • 几何、标量和矢量可视化
  • 通过流线、等值面和平面截面访问求解数据
  • 残差绘图和 XY 绘图
  • 总结报告