多组分流体：稀释管道中的时间变化边界条件

一些分析要求您在边界上设置时变条件。用户自定义场函数提供了一种可以这样做的方法。

本教程紧接上一个教程“多组分流体：稀释管中的稳态流”中的获得结果。本例求解同样的问题，不同的是两个入口边界的速度在两秒时间内随时间变化。

入口的速度-时间分布显示如下。



  1. 启动 Simcenter STAR-CCM+ 并加载 foundationTutorial_dilutionPipe_Steady.sim。
    可以使用前面教程中保存的 sim 文件，或从 foundationTutorials 文件夹加载 foundationTutorial_dilutionPipe_Start.sim。
  2. 将模拟另存为 foundationTutorial_dilutionPipe_Unsteady.sim。

教程多组分流体： 稀释管中的稳态流已经选择了大部分模型。但您必须将分析类型更改为非稳态：

  1. 右键单击连续体 > 物理 1节点，并选择选择模型...
  2. 在物理模型选择对话框中：
    1. 在已启用模型组合框内，取消选择稳态。
    2. 在时间组合框内，选择隐式稳态。
    3. 单击关闭。
要将入口速度曲线定义为时间的线性函数，您可以创建用户自定义场函数，该场函数分配给速度入口边界条件。所需函数是：
  • 内部入口： v⁢= 10⁢− 4t
  • 外部入口： v⁢= 5⁢+ 2t
  1. 右键单击自动化 > 场函数节点，然后选择新建 > 标量。
    新函数的属性窗口随即打开。
  2. 将场函数节点用户场函数 1重命名为内部入口速度。
  3. 选择内部入口速度节点：
    1. 将定义设置为 10-4*$Time
    2. 将函数名设置为内部入口速度
  4. 创建另一个标量场函数，然后将其节点重命名外部入口速度。
  5. 选择外部入口速度节点：
    1. 将定义设置为 5+2*$Time
    2. 将函数名设置为外部入口速度
要使用这些场函数来指定入口速度边界条件：
  1. 选择区域 > 稀释管 > 边界 > 入口内 > 物理值 > 速度幅值节点，并将方法设置为场函数。
  2. 单击标量函数属性的右侧。
  3. 在显示的对话框内，选择内部入口速度场函数节点，然后单击确定。
  4. 打开边界 > 入口外节点。按照以上所述的相同步骤，通过外部入口速度场函数在外部入口处定义速度大小。
  5. 保存模拟。
设置时间步长度和运行时间。仿真要从先前获得的稳态结果重新启动，然后运行 2 秒的物理时间。如果使用时间步 0.002 秒，这样分析需要 1000 步。
  1. 选择求解器 > 隐式非稳态节点，并将时间步设为 0.002 s。
  2. 选择停止条件 > 最大物理时间节点，然后将最大物理时间设置为 2.0 s。
  3. 选择停止条件 > 最大步数节点，然后取消选择已启用。
  4. 选择绘图 > 残差，然后将 X 轴监视器属性设置为物理时间。
  5. 保存模拟。
  6. 要运行模拟，请单击顶部工具栏内的 （运行）。

    如有必要，请单击残差选项卡，将残差绘图带入视图。图形窗口顶部的选项卡可用于选择激活的屏幕以进行查看。

    运行期间，可单击工具栏内的 （停止）停止过程。如果停止了模拟，则稍后可通过单击 （运行）继续进行。如果仅剩一个模拟，则其会运行 2.0 秒物理时间。

  7. 保存模拟。