滚流/旋流比

此报告通常用于 ICE 应用和计算旋流或滚流（无量纲）。

在发动机行业中，通常有三个索引号用于量化气缸中的流体运动：

使用 Simcenter STAR-CCM+ 旋流报告，可以通过相应调整报告属性衍生所有三个索引号：


属性	值
坐标系	设置一个局部坐标系，其 Z 轴与气缸轴对齐，X 轴与端口对称平面平行。
轴	选择以下某项： [0,0,1]（用于旋流）。 [0,1,0]（用于主滚流，也称为 Y 滚流）。 [1,0,0]（用于交叉滚流，也称为 X 滚流）。

另一方面，Simcenter STAR-CCM+ 滚流报告可用于计算交叉滚流和主滚流的组合，如下面的公式所述：

滚流定义如下：

图 1. EQUATION_DISPLAY

T = \frac{1}{2} (T_{u}^{2} + T_{v}^{2} + T_{w}^{2})

(470)

且

图 2. EQUATION_DISPLAY

\begin{matrix} {\begin{matrix} T \end{matrix}}_{u} & = & {A x i s}_{y} \cdot S_{z} - {A x i s}_{z} \cdot S_{y} \\ {\begin{matrix} T \end{matrix}}_{v} & = & {A x i s}_{z} \cdot S_{x} - {A x i s}_{x} \cdot S_{z} \\ {\begin{matrix} T \end{matrix}}_{w} & = & {A x i s}_{x} \cdot S_{y} - {A x i s}_{y} \cdot S_{x} \end{matrix}

(471)

其中，以矢量形式写入，对应于：

图 3. EQUATION_DISPLAY

T = A x i s \times S

(472)

旋流定义如下：

图 4. EQUATION_DISPLAY

S w = {A x i s}_{x} \cdot S_{x} + {A x i s}_{y} \cdot S_{y} + {A x i s}_{z} \cdot S_{z}

(473)

其中：

图 5. EQUATION_DISPLAY

S_{x} = \frac{M_{x}}{{ω_{c} I}_{x}} = \frac{\sum_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [(Y_{i} - Y_{m}) w_{i} - (Z_{i} - Z_{m}) v_{i}]}{{ω_{c} \sum}_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [{(Y_{i} - Y_{m})}^{2} + {(Z_{i} - Z_{m})}^{2}]}

(474)

图 6. EQUATION_DISPLAY

S_{y} = \frac{M_{y}}{{ω_{c} I}_{y}} = \frac{\sum_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [(Z_{i} - Z_{m}) u_{i} - (X_{i} - X_{m}) w_{i}]}{{ω_{c} \sum}_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [{(X_{i} - X_{m})}^{2} + {(Z_{i} - Z_{m})}^{2}]}

(475)

图 7. EQUATION_DISPLAY

S_{z} = \frac{M_{z}}{{ω_{c} I}_{z}} = \frac{\sum_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [(X_{i} - X_{m}) v_{i} - (Y_{i} - Y_{m}) u_{i}]}{{ω_{c} \sum}_{Cells}^{} ρ_{i} V_{i} [{(Y_{i} - Y_{m})}^{2} + {(X_{i} - X_{m})}^{2}]}

(476)

其中：

滚流/旋流报告属性


单位	用于指定物理量的单位。
计算模式	滚流	选择滚流报告。滚流定义为绕包含滚流原点且与气缸轴正交的平面的流体旋转。例如，如果气缸轴为 [0，0，1]（即 Z 方向），则按照Eqn. (470) 和Eqn. (471) 定义， $T_{w} = 0$ 且 $T = \frac{1}{2} \sum_{Cells} (T_{u}^{2} + T_{v}^{2})$ 。
	旋流	选择旋流报告。漩涡定义为绕气缸轴的流体旋转。例如，如果气缸轴为 [0，0，1]（即 Z 方向），则按照Eqn. (473) 定义，旋流对应于 $S w = S_{z}$ 。
原点模式	自动	使用质量中心计算原点。
	手动	使用为用户原点指定的点。
用户原点	当原点模式设为手动时，指定气缸内的点。此点通常是气缸的中心，并对应于Eqn. (474) 到Eqn. (476) 中的 $X_{m}, Y_{m}, Z_{m}$ 。定义主滚流轴位于的平面。绕该平面计算滚流。
旋转速率	内燃机的旋转速度。请参见Eqn. (474) 到Eqn. (476) 中的 $ω_{c}$ 。
轴	定义气缸轴相对于坐标系的方向。
坐标系	此报告可使用的坐标系的列表。
零部件	选择 Simcenter STAR-CCM+ 计算报告针对的区域和几何零部件。如果选择多个对象，Simcenter STAR-CCM+ 将单独计算每个对象的报告，然后汇总结果。


表示	选择表示。当表示添加到模拟中后，会显示额外选择。