starccm实例教程
软件: starccm
以下是STAR-CCM+官方案例教程的精选汇总，涵盖多相流、颗粒动力学、自由表面流等典型应用场景，结合具体操作步骤和物理模型设置：
1. 粗糙颗粒流化床仿真（DEM技术）
案例描述：使用离散元方法（DEM）模拟流化床反应器中颗粒与气体的相互作用，通过粗糙颗粒模型减少计算量。
关键步骤：
导入网格并设置参数（如流体密度1.18415 kg/m³、入口流速2.5 m/s）。
启用粗糙颗粒接触模型，定义颗粒束直径（20 mm）和统计等效颗粒数。
设置气相材料属性、边界条件（质量流入口/压力出口），并配置颗粒相间相互作用力（Hertz-Mindlin模型）。
通过喷射器初始化颗粒分布，采用隐式非稳态求解器（时间步0.01 s）。
2. VOF重力驱动流体模拟
案例描述：模拟重力作用下液体从左侧腔室流向右侧的过程，涉及气液两相自由界面捕捉。
关键步骤：
导入2D网格并选择VOF多相流模型。
定义水（H2O）和空气（Air）的材料属性，设置初始体积分数分布（左侧为水，右侧为空气）。
配置边界条件（顶部左侧为压力出口），启用自适应界面锐化（ADIS）格式以提高界面分辨率。
使用隐式非稳态求解器，时间步长根据流动动态调整。
3. 双齿轮润滑分析（MMP-LSI模型）
案例描述：模拟齿轮啮合区域的油-空气两相流动，结合混合多相模型（MMP）和大尺度界面检测（LSI）。
关键步骤：
启用MMP-LSI模型，定义油和空气的相属性（不可压缩液体/气体）。
设置相间相互作用长度尺度（油滴1e-4 m，气泡1e-5 m）。
通过重叠网格模拟齿轮旋转（小齿轮角速度36.62 rad/s），初始化油相分布在下半区域。
使用基于阻力的滑移速度方法，监测油膜形成与压力分布。
4. 波浪中船体运动的6DOF模拟
案例描述：分析船体在波浪作用下的六自由度运动，结合VOF自由表面流和DFBI求解器。
关键步骤：
导入3D船体网格，选择VOF Waves模型定义波浪参数（波长6 m）。
创建6-DOF体，设置船体质量（400 kg）、惯性矩（1000 kg/m²），限制Z向平动和Y向转动。
初始化船体方位，设置弛豫时间（0.5 s）以稳定计算。
使用隐式非稳态求解器（时间步0.01 s），输出位移和角度随时间变化曲线。
5. 基础操作与模型构建指南
核心内容：
几何处理：支持STEP/IGES格式导入，推荐删除小特征以简化网格划分。
网格划分：多面体网格适用于复杂流动，边界层网格需控制第一层高度和增长率。
物理模型选择：根据场景选择湍流模型（如k-epsilon用于工程问题，LES用于高精度涡流模拟）。
二次开发：支持Java/Python脚本自定义几何、边界条件等，例如通过API生成结构化网格。
其他实用资源
安装教程：涵盖2019-2024版本安装步骤，包括许可证配置和环境变量设置。
内部流场案例：管道流动分析示例，涉及速度/压力场验证。
上面案例均可在STAR-CCM+官方文档或教程文件中找到详细操作流程，用户可根据需求选择对应模型和求解策略。如需具体案例文件路径或脚本示例，可参考各链接中的原始内容。
1. 粗糙颗粒流化床仿真（DEM技术）
案例描述：使用离散元方法（DEM）模拟流化床反应器中颗粒与气体的相互作用，通过粗糙颗粒模型减少计算量。
关键步骤：
导入网格并设置参数（如流体密度1.18415 kg/m³、入口流速2.5 m/s）。
启用粗糙颗粒接触模型，定义颗粒束直径（20 mm）和统计等效颗粒数。
设置气相材料属性、边界条件（质量流入口/压力出口），并配置颗粒相间相互作用力（Hertz-Mindlin模型）。
通过喷射器初始化颗粒分布，采用隐式非稳态求解器（时间步0.01 s）。
2. VOF重力驱动流体模拟
案例描述：模拟重力作用下液体从左侧腔室流向右侧的过程，涉及气液两相自由界面捕捉。
关键步骤：
导入2D网格并选择VOF多相流模型。
定义水（H2O）和空气（Air）的材料属性，设置初始体积分数分布（左侧为水，右侧为空气）。
配置边界条件（顶部左侧为压力出口），启用自适应界面锐化（ADIS）格式以提高界面分辨率。
使用隐式非稳态求解器，时间步长根据流动动态调整。
3. 双齿轮润滑分析（MMP-LSI模型）
案例描述：模拟齿轮啮合区域的油-空气两相流动，结合混合多相模型（MMP）和大尺度界面检测（LSI）。
关键步骤：
启用MMP-LSI模型，定义油和空气的相属性（不可压缩液体/气体）。
设置相间相互作用长度尺度（油滴1e-4 m，气泡1e-5 m）。
通过重叠网格模拟齿轮旋转（小齿轮角速度36.62 rad/s），初始化油相分布在下半区域。
使用基于阻力的滑移速度方法，监测油膜形成与压力分布。
4. 波浪中船体运动的6DOF模拟
案例描述：分析船体在波浪作用下的六自由度运动，结合VOF自由表面流和DFBI求解器。
关键步骤：
导入3D船体网格，选择VOF Waves模型定义波浪参数（波长6 m）。
创建6-DOF体，设置船体质量（400 kg）、惯性矩（1000 kg/m²），限制Z向平动和Y向转动。
初始化船体方位，设置弛豫时间（0.5 s）以稳定计算。
使用隐式非稳态求解器（时间步0.01 s），输出位移和角度随时间变化曲线。
5. 基础操作与模型构建指南
核心内容：
几何处理：支持STEP/IGES格式导入，推荐删除小特征以简化网格划分。
网格划分：多面体网格适用于复杂流动，边界层网格需控制第一层高度和增长率。
物理模型选择：根据场景选择湍流模型（如k-epsilon用于工程问题，LES用于高精度涡流模拟）。
二次开发：支持Java/Python脚本自定义几何、边界条件等，例如通过API生成结构化网格。
其他实用资源
安装教程：涵盖2019-2024版本安装步骤，包括许可证配置和环境变量设置。
内部流场案例：管道流动分析示例，涉及速度/压力场验证。
上面案例均可在STAR-CCM+官方文档或教程文件中找到详细操作流程，用户可根据需求选择对应模型和求解策略。如需具体案例文件路径或脚本示例，可参考各链接中的原始内容。
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