使用准确时间方法和虚拟盘修剪选项

使用叶片单元法及虚拟盘修剪选项时,修剪求解器将计算控制输入,即所需的集合俯仰、横向循环俯仰和纵向循环俯仰,以达到所需的指定推力和力矩。

可通过以下工作流程稳定准确地使用 Simcenter STAR-CCM+ 中的修剪求解器。


要创建合理的初始化,首先使用稳态时间模型通过时间平均方法运行虚拟盘体模拟。
  1. 指定虚拟盘体几何属性以描述叶片几何。请参见叶片单元法参考。
  2. 要预运行稳态模拟:
    1. 右键单击连续体 > [物理连续体] > [模型]节点,选取选择模型,然后将时间模型切换为稳态。
    2. 选择虚拟盘体 > 时间选项节点,然后将源项分布设为时间平均。
    3. 选择虚拟盘体 > 盘体粘贴指定节点,设置初始变距角并激活虚拟盘修剪选项(仅使用推力或同时使用推力和力矩)。请参见盘粘贴指定。
    要可视化求解,建议创建具有以下报告的单个绘图,并将迭代作为监视器触发器。请参见报告虚拟盘体结果和虚拟盘体报告参考。
    • 虚拟盘体力报告,说明盘体坐标系 Z 方向的推力(升力)。
    • 虚拟盘体力矩报告,说明盘体坐标系 Y 方向上的俯仰力矩和 X 方向上的横滚力矩。
    • 虚拟盘角度报告,说明集合俯仰、循环俯仰:余弦分量和循环俯仰:正弦分量。


  3. 运行稳态模拟直至收敛。
收敛后,修改设置以使用采用准确时间方法的非稳态时间模型。
  1. 右键单击连续体 > [物理连续体] > [模型]节点,选取选择模型,然后将时间模型替换为隐式非稳态。
  2. 选择求解器 > 隐式非稳态节点,然后将属性设置如下:
    属性 设置
    时间步 该值对应于每个时间步旋转 1 度。
    临时离散 二阶
  3. 为推力和力矩创建另一组报告。对于所有报告,激活平均力/力矩。
    此选项计算旋转一次后报告值的平均值:


  4. 如果需要,创建循环时间单位以记录转数:
    1. 右键单击工具 > 单位节点,然后选择新建 > 循环时间单位。
    2. 在新生成的 [CT] 节点中,将单位设为 rev 并将旋转速率设为虚拟盘体旋转速率。
    3. 创建循环时间单位后,可以在报告节点中找到以下四个生成的报告:
      • 循环时间
      • 循环时间累积
      • 循环时间循环长度
      • 循环时间循环数

      将 CT 累积应用为绘图的 X 轴以表示转数。

切换到准确时间方法并继续运行模拟:
  1. 选择时间选项节点,然后将源项分布设为准确时间。
  2. 选择准确时间配平指定节点,然后按照准确时间配平指定中的描述设置属性。
  3. 运行模拟。

    推力报告的绘图如下所示:



    第一次旋转时的平均信号为零。在每次旋转结束时,修剪求解器将使用上次旋转期间所收集值的平均值来更新值。