坐标系

坐标系用于指定空间矢量,如边界和区域的位置和方向值、初始条件,以及衍生零部件的位置和方向属性。坐标系还用于定义 3D-CAD 中草图平面的位置。对于简单的应用,默认的基准坐标系就已足够。但是,对于更复杂的情况,可通过定义和使用局部坐标系或体映射坐标系取得成效。

Simcenter STAR-CCM+ 中,任何坐标系都由工具 > 坐标系下的节点表示。

基准坐标系

基准坐标系是用于定义所有其他局部坐标系的基本坐标系。基准坐标系是笛卡尔坐标系。默认情况下,它存在于每个 Simcenter STAR-CCM+ 模拟中并且无法删除。

基准坐标系由 Laboratory(基准) 节点表示。此节点包含用于管理模拟中所有局部坐标系(及其衍生坐标系)的局部坐标系子节点。

局部坐标系

可以根据笛卡尔坐标系、圆柱坐标系或球坐标系定义局部坐标系,并且它可以采用基本的基准坐标系或之前定义的笛卡尔局部坐标系作为参考系。还可以从 3D-CAD 的草图平面中导出局部坐标系,以用于 Simcenter STAR-CCM+

在模拟树中,参考系充当父节点。允许使用多层嵌套,直至达到计算机的内存限制。局部坐标系管理器节点可管理局部坐标系,并且是相关参考坐标系的子节点。

局部坐标系可以由衍生零部件和报告进行访问,并且还可以用作标量和矢量场函数。它们的使用方式示例为:

  • 初始化固体旋转区域中的速度
  • 提供旋流入口速度分布

有关笛卡尔坐标系、圆柱坐标系和球坐标系的详细信息,请参见理论指南中的坐标系一节。定义坐标系参数时,可以指定引用模拟中其他物理量的表达式,包括全局参数。如果正在与 CAD 客户端结合使用,则表达式还可以引用 CAD 参数和 CAD 响应(仅限于在 Simcenter STAR-CCM+ Client for NX中)。

体映射坐标系

体映射坐标系是 Simcenter STAR-CCM+ 中的一种用户自定义坐标系,用于根据在拓扑立方体中选定端表面之间均匀分布的层次定义点。每个坐标方向的范围介于 0 与 1 之间,其中 [0, 0, 0] 用于定义立方体的一角,[1, 1, 1] 用于定义立方体的对角。

此类型的坐标系可用于根据需要创建遵循边界表面轮廓的等值面,例如,在用于生成叶片间视图或子午面视图的涡轮机后处理中。

该坐标系在模拟树中由节点表示,此节点具有自己的属性和常用菜单项。此坐标系允许沿周期方向创建截面表面,并且具有其自己的场函数。

体映射节点中称为体映射边界的六个子节点表示拓扑立方体的六个面。每个面都应包含在创建此坐标系时选择的一个或多个边界。组中的所有边界边都应该连接到一个其他的边界,以形成封闭立方体。