电磁

可通过 Simcenter STAR-CCM+ 对涉及电磁现象的工程应用进行建模。例如，可根据经典电磁理论对电动机、电动开关和变压器等应用进行建模。

理论指南的电磁一节介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中的控制方程及其实现。

注	对于电磁模拟，需要双精度版本的 Simcenter STAR-CCM+。

目标应用和模型概述

Simcenter STAR-CCM+ 中的电磁模块包括多个物理模型，旨在处理各种不同的应用：

静电

静电模拟可用于对介电或导电性能较差的材料中的电荷建模。静电应用假设电荷分布不会随时间而变化，或者这种变化在相对较长的时间尺度上才会发生。因此，可以忽略动力效应。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，可以使用静电势模型对静电现象建模，这可计算因电荷密度产生的电势。

以下示例显示了圆柱电容传感器中的电场分布。

低频电磁

Simcenter STAR-CCM+ 可用于对导电介质中的低频电磁场建模。对于低频，导电材料中的传导电流比位移电流（因此会被忽略）大几个数量级。

通常，对于随时间变化的场，电和磁效应相互耦合。电流产生磁场，磁场又产生电流。Simcenter STAR-CCM+ 可用于单独对电流和磁场建模，也可将其作为单个耦合问题一起建模。

电流

电动力学模拟可用于对导电材料中的电流建模。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，可以使用电动势模型对电流建模，这可计算因电流产生的电势。

以下示例显示了流经家用保险丝的电流升温的模拟。

磁效应

磁场模拟可用于对因永磁、励磁线圈和其他电流密度源引发的磁场建模。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，可使用磁矢势模型对磁效应建模，这可使用有限元或有限体积法计算因电流密度产生的磁矢势。有限元实现适用于磁导率中空间变化的情况。有限体积实现所需内存较小，但不适用于磁导率中空间变化的情况。

对于 2D 和轴对称横向磁模式 (TM)（其中磁场位于 2D 域的平面上），Simcenter STAR-CCM+ 将提供横向磁势模型。

以下示例显示了因永磁引起的磁通量密度引发扭矩的轴向磁通量电机模拟。

以下工作流部分假设用户已熟悉常规 Simcenter STAR-CCM+ 任务，例如导入或生成体网格，激活物理模型，选择材料以及创建报告和场景。有关 Simcenter STAR-CCM+ 常规工作流的详细信息，请参见常规模拟过程。

要可视化电场线和磁场线，可以创建流线衍生部件。由于这些场线可以具有边界处壁面的法向分量，因此将壁面处理衍生部件属性设为关闭。请参见流线和约束流线属性。

注	通常，当模拟包含多个固体时，建议使用多部件固体模型，而不是为每种固体材料创建单独的物理连续体。有关更多信息，请参见多组分固体建模。

对于电磁应用，可以使用电磁材料数据库定义材料。此材料数据库最初为 Simcenter MAGNET 创建，其中包含各种预定义材料，包括不同类型的磁钢、陶瓷和稀土永磁体。根据材料，预定义电磁属性可以包括 B-H 值以及温度相关值。