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STAR-CCM+ 文档

Simcenter STAR-CCM+ 2510

User Guide

  1. 主页
  2. 教程

    教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法,并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。

  3. 反应流体

    本节教程介绍用于模拟反应流体(例如燃烧)的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。

  4. 涡破碎:煤燃烧

    煤粉燃烧仍然是全球主要的初级能量转换机制之一。

  5. 前提条件

    本教程中的操作说明适用于已熟悉 Simcenter STAR-CCM+ 的某些操作方法的用户。

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  • 教程

    教程按步骤介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 针对各种应用的使用方法,并提供特定应用的设置、初始化和求解流程步骤。大部分案例都提供了可下载的宏和模拟文件。

    • 使用教程的宏和文件

      支持中心网站提供各种教程的宏、输入文件和最后模拟文件的可选下载包。这些宏和最终模拟文件是书面教程的辅助,因此您可以根据下载文件或使用宏构建并运行的模拟来检查最终结果。

    • 简介

      欢迎使用 Simcenter STAR-CCM+ 入门教程。在此教程中,您可以探究重要的概念和工作流程。在学习其他资料之前,应先完成此教程。

    • 基础教程

      基础教程以一系列简短的教程,介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 的主要功能。

    • 几何

      本节教程介绍了可创建和处理零部件与 3D-CAD 的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。

    • 网格

      本节教程介绍了用于构建 CFD 网格的各种 STAR-CCM+ 功能。

    • 不可压缩流

      本节教程介绍了用于不可压缩流体流动以及孔隙率和求解录制的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能

    • 可压缩流

      本节教程介绍了用于可压缩流体流以及谐波平衡的各种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。

    • 热传递和辐射

      本节教程介绍了适用于热传递、辐射和热舒适性的各种Simcenter STAR-CCM+ 功能。

    • 多相流体

      本节教程介绍用于模拟多相流体流动问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能

    • 离散元方法

      本节教程介绍了用于模拟离散元方法问题的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能

    • 运动

      本节教程介绍了在模拟涉及移动几何和网格、动态流体相互作用以及刚体运动的问题时可以使用的各种 STAR-CCM+ 功能:

    • 反应流体

      本节教程介绍用于模拟反应流体(例如燃烧)的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。

      • 复杂化学:甲烷-空气射流火焰

        本教程演示如何设置并求解复杂化学模拟,以对火焰中的有限速率化学反应建模。

      • 喷雾燃烧:正十二烷

        在本教程中,将使用稳态层流小火焰 (SLF) 模型和碳烟矩量法模型模拟喷雾燃烧。

      • 小火焰生成流形:完全预混燃烧与自适应网格化

        本教程使用小火焰生成流形 (FGM) 模型,在小火焰在 V 形钝体后面稳定化的燃烧器中模拟稀混完全预混丙烷燃烧。大涡模拟 (LES) 模型用于直接对湍流的大尺度求解,并对流体域中的小尺度运动进行建模。

      • 表面化学:铂氧化甲烷

        该教程使用复杂化学模型构建铂氧化甲烷模型。

      • 反应通道:蒸汽甲烷重整

        在本教程中,您要使用 Simcenter STAR-CCM+ 中的反应通道耦合协同仿真模型,利用转化炉、裂解炉和过程加热器等系统所需的相同方法求解反应流模拟。

      • 声学模态分析:环形燃烧室的热-声学稳定性

        在燃气轮机、火箭发动机或燃烧室等许多设备中可能遇到热声学不稳定,即大幅压力振荡。此类不稳定由设备非稳态燃烧与自然声学模态之间的反馈环激发,可能带来不利影响。

      • 涡破碎:煤燃烧

        煤粉燃烧仍然是全球主要的初级能量转换机制之一。

        • 前提条件

          本教程中的操作说明适用于已熟悉 Simcenter STAR-CCM+ 的某些操作方法的用户。

        • 加载启动模拟文件

          本教程提供了一个启动模拟文件,其中包含生成煤燃烧器 2D 轴对称网格所需的网格操作。

        • 选择物理模型

          涡破碎模型的标准 EBU 版本用于表示煤燃烧器中发生的燃烧反应,因为反应率受湍流将反应物和热混合到火焰区域的速率的限制。

        • 设置材料属性

          由于不同类型的煤的成分有所不同,因此,定义在燃烧室中使用的煤类型的正确成分很重要。

        • 定义反应

          由于煤颗粒的加热,煤挥发分会释放为气相。煤挥发分与周围的气体混合,经历氧化过程。在本教程中,您将通过两个步骤指定气体相反应。

        • 定义煤颗粒

          拉格朗日多相流模型用于定义固体煤颗粒的离散相与煤燃烧器中流体域的连续背景相之间的相互作用。

        • 设置初始条件

          燃烧发生之前,煤燃烧器中存在热空气。如果初始温度很高,有助于煤脱挥发和点火,从而不必定义点火器。

        • 设置边界条件

          煤颗粒传输空气通过速度入口边界以 23 m/s 的恒定速度进入计算域。燃烧空气以绕轴旋转的旋流,按径向速度分布流入。将此速度分布指定为相对于局部圆柱坐标系的径向表。

        • 定义煤颗粒喷射器

          喷射器以指定速率在给定方向上将煤颗粒引入到反应域中。煤颗粒的直径使用 Roisin-Rammler 方法定义。

        • 指定求解器参数

          为了让流体求解一开始稳定下来,模拟开始后的 500 次迭代内,流动和能量求解器运行时未使用拉格朗日求解器。DO 辐射和拉格朗日求解器仅在每 20 次迭代更新一次,这有助于加快本教程的运行时间。

        • 监控和绘制碳

          将进入计算域的碳质量与离开计算域的碳质量进行比较。两个质量流率达到相同的值时,可以假设求解已收敛。

        • 可视化煤燃烧产物、温度和速度

          以轮廓绘图的形式,可视化 CO、CO2 和 SO2 的质量分数以及温度的分布。速度场显示为线积分卷积绘图。

        • 运行模拟

          在运行模拟之前,先设置停止准则。

        • 可视化结果

          在模拟完成后,加载包含煤颗粒轨迹的轨迹文件。

        • 参考书目
      • 烟火向导:Steckler 室

        本教程演示烟火向导。几何体和火焰设置与报告的 Steckler 类似,包括辐射和壁热吸收。该设置允许与实验数据进行初步比较。

    • 固体应力

      本节教程介绍了用于计算固体区域的变形、应变和应力的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能。同时显示此类计算如何与流体结构相互作用的分析内的流体行为耦合。

    • 气动声学

      本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于求解气动声学模拟的各种功能。

    • 电磁

      以下教程介绍的功能用于求解涉及到电磁场的问题。

    • 电化学

      以下教程演示了电流诱导的化学反应。

    • 电池

      本节教程介绍用于设置电池模型的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能:

    • 自动化

      本节教程介绍了多种 Simcenter STAR-CCM+ 自动化和宏功能。

    • 设计探索

      本系列教程介绍了用于在Design Manager中运行设计探索研究的各种功能。

    • 与 CAE 程序耦合

      本节教程介绍用于与 CAE 程序耦合的多种 Simcenter STAR-CCM+ 功能:

    • 分析方法

      本节教程介绍了 Simcenter STAR-CCM+ 中用于分析和可视化模拟数据的各种功能。

    • Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder

      本套教程介绍了使用专用加载项 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 在 Simcenter STAR-CCM+ 中模拟内燃机的功能。

前提条件

本教程中的操作说明适用于已熟悉 Simcenter STAR-CCM+ 的某些操作方法的用户。

方法 教程
Simcenter STAR-CCM+ 工作流 《STAR-CCM+ 简介》
使用可视化工具、场景和绘图 《STAR-CCM+ 简介》

如果您尚未这样做,请下载教程文件包。请参见从支持中心门户下载教程文件。

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