指定交换场

对于每个区，指定在协同仿真期间在为该区选择的耦合零部件中导出和导入的场。Simcenter STAR-CCM+ 允许使用预定义机械场和热场为常见流体结构相互作用 (FSI) 和共轭传热 (CHT) 应用指定交换场，或者为通用数据交换指定附加场。

适用于导入和导出的预定义场取决于模拟设置。预定义的机械场、热场和附加场可在同一个协同仿真区域中共存。有关更多信息，请参见交换场参考。

在典型 FSI 模拟中，对可变形固体对接触流体施加的机械力的响应进行建模。在 FSI 协同仿真中，流体模拟将计算流体力（压力和壁面剪切应力），固体模拟将计算生成的固体位移。

在 CHT 协同仿真中，流体模拟将计算传热系数和参考温度，固体模拟将计算固体温度。

对于预定义的 FSI 或 CHT 协同仿真：

  1. 按为协同仿真准备模拟中所述，设置模拟。
  2. 在每个模拟中，展开相关 [链接] > 区域 > [区域] > 条件节点。
    流体模拟中区域的名称必须与固体模拟中相应区域的名称匹配。
  3. 在每个耦合区域中，右键单击导出的场节点，选择添加机械场（对于 FSI）或添加热场（对于 CHT），然后选择：
    模拟 FSI CHT
    流体模拟 压力和/或壁面剪切应力。 热传递系数和参考温度
    固体模拟 位移 温度
  4. 在 CHT 模拟中，转而选择导出的场 > 传热系数和参考温度节点，并使用一致的场函数设置传热系数和参考温度属性：
    热传递系数场函数 参考温度场函数
    局部热传递系数 Local Heat Transfer Reference Temperature(局部热传递参考温度)
    Specified Y+ Heat Transfer Coefficient(指定 Y+ 热传递系数) Specified Y+ Heat Transfer Reference Temperature(指定 Y+ 热传递参考温度)
  5. 同样，在每个耦合区中，右键单击导入的场节点，选择添加机械场（对于 FSI）或添加热场（对于 CHT），然后选择每个模拟中的相关场。一个模拟导入的场必须与另一个模拟导出的场相匹配。
在流体模拟中计算的传热系数和参考温度可以作为对流通量或环境通量应用于耦合固体边界（请参见热指定）。要设置热指定：
  1. 在固体模拟中，选择相关的[区域] > 条件 > 热指定管理节点，然后根据需要将选项设为对流或环境。

在每个模拟中，Simcenter STAR-CCM+ 将已导入数据存储在名为协同仿真：[已导入的场名称]（例如，协同仿真：导入的位移）的场函数中。

要使用这些场函数自动设置边界条件：

  1. 选择相关的[区域] > 条件 > 导入的场 > [导入的场] 节点，然后将场处理设为受管。
    使用此设置，Simcenter STAR-CCM+ 会自动将已导入的预定义场应用于耦合边界，从而设置相关边界条件（请参见交换场参考）。具体而言：
    • 如果变形处于活动状态，Simcenter STAR-CCM+ 使用导入的位移定义耦合流体边界的变形运动。

      导入的压力和壁面剪切应力会作为压力分布（对于仅压力导入）或拉力分布（对于壁面剪切应力导入，或者压力和壁面剪切应力导入）应用于耦合固体边界。

    • 导入的温度、热传递系数和参考温度可设置流体和固体区域中的相应边界值。
要导出或导入无法使用预定义场交换的任何其他场函数：
  1. 根据需要，在任何模拟中右键单击已导出的场或已导入的场节点。
  2. 选择添加附加场，并根据需要选择标量或矢量。
  3. 选择 [附加场] 节点并指定要导出/导入的场函数。
  4. 要在耦合边界处使用导入的附加场，使用存储导入数据的场函数手动设置相关边界条件。
Simcenter STAR-CCM+ 初始化与已导入的场和已导出的场关联的场函数，如下所示：
  • 已导入的场：Simcenter STAR-CCM+ 根据关联物理连续体中的初始条件初始化场。当初始条件不可用时，需要手动将已导入的场初始化为常数值。
  • 已导出的场：手动将已导入的场初始化为常数值。

要手动初始化场：

  1. 选择相关已导出的场 > [已导出的场] 或已导入的场 > [已导入的场] 节点。
    当场需要手动初始化时，Simcenter STAR-CCM+ 会自动将初始化方法设为 User-defined Initialization Value(用户自定义的初始化值)。 如果场自动初始化，Simcenter STAR-CCM+ 会将初始化方法设为适当的选项，并且无需输入。
  2. 选择相关 [区域] > 值 > Initialization Values(初始化值) > [导出：场名称] 或 [导入：场名称] 节点，然后指定初始化常数值。

    有关可用于导入和导出场的所有属性的详细信息，请参见交换场参考。

为了在仿真之间传输数据，Simcenter STAR-CCM+ 跨耦合边界或区域映射模拟之间的指定场。通过使用映射选项条件，可以控制当前模拟映射的场和合作伙伴仿真映射的场。请参见 STAR-CCM+ 链接参考。

对于当前模拟映射的每个场，Simcenter STAR-CCM+ 在相关 [区域] > 值节点下添加映射器控制节点。这些映射器节点引用工具 > 数据映射器节点中定义的数据映射器。

可以手动创建数据映射器，或依赖 Simcenter STAR-CCM+ 自动创建它们。如果没有在 [区域] > 值节点下为每个映射器创建数据映射器，则在协同仿真开始时会使用默认值创建一个数据映射器。

如果当前模拟需要数据映射的非默认控制：

  1. 在工具 > 数据映射器节点中创建数据映射器，并将其分配到 [区域] > 值节点下的相应映射器节点。
  2. 对于数据映射器，指定接近约束、法向约束、插值法和任何其他设置。Simcenter STAR-CCM+ 在源和目标中自动设置零部件和场属性。
    注可以随时检查已创建的映射器的属性，但只有在启动协同仿真运行后才可以检查默认映射器的属性。