设置求解器

求解器设置包括时间步长、求解器亚松弛因子和自动保存设置的定义。

此外，可以修改壁面热通量计算，以考虑由 Angelberger [134] 提出的高温梯度引起的湍流边界层加厚。或者，可以应用 GruMO-UniMORE 壁面处理，从而在涡轮增压/高径流发动机的研究[135]、[136] 中改进壁面热通量和局部温度场预测。

对于燃料喷射，要提高数值稳定性，可以应用因燃料粒子束进入连续气相而产生的拉格朗日源的平滑。如果选择液膜发动机模型，则此平滑还适用于粒子束碰撞液膜产生的拉格朗日源。拉格朗日源平滑使用网格单元群集将进入拉格朗日颗粒的效应扩散到多个网格单元上。当燃料液滴的尺寸接近或大于模拟中的最小网格单元尺寸时，建议激活源平滑。

要设置求解器：
  1. 右键单击求解器节点，然后选择编辑。
  2. 设置时间步控制：
    1. 在 Time Step Settings(时间步设置) 组合框中，设置时间步控制类型：
      • 时间步 - 设置恒定的时间步大小。
      • 阶梯表 - 可用于以表格形式指定时间步大小。
      • 自动 - 根据阀升程阈值、燃料喷射的起点和终点（适用于电荷运动模拟）、点火定时（适用于燃烧模拟）以及缸套和充气室之间的相交点自动调整时间步长。此外，还可以指定通过自动时间步进精确达到的检查点时间。

        如果使用 CHT 导出模型、时间网格细化或激活重用网格，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 会自动激活自动时间步控制。对于 CHT 导出，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 设置映射循环平均传热数据的曲柄角度的检查点时间。对于网格重用，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 在起始角之后 0.5 度处设置了单个检查点。每当模型激活自动时间步控制时，每个循环长度都会设置一个额外的检查点。

        可以在自动时间步设置窗口中查看检查点时间。检查点分为用户添加的检查点时间和系统添加的系统检查点时间部分。系统检查点时间中的项按照添加它们的模型进一步分组。

        自动时间步控制的默认设置适用于许多模拟。但是，建议在以下情况下调整默认值：

        • 如果使用 RNG K-Epsilon 模型来协助实现求解收敛，建议增加升程偏移，使其稍高于阀闭合容差，并减少相应的时间步长。

          单击设置，然后在自动时间步设置对话框中，设置以下属性：

          阀
          升程偏移 时间步
          非常低 -0.05 mm 2.5E-7 s
          LCT 0.0 mm（只读） 2.5E-7 s
          低 0.05 mm 1.0E-6 s（默认值）
        • 对于切断阀门升程分布的平滑开启和关闭跃升的间隙值，为了给自动时间步控制提供足够的时间，以减少在阀开启和关闭期间的时间步长，建议调整升程偏移值。

          单击设置，然后在自动时间步设置对话框中，设置以下属性：

          阀
          升程偏移
          非常低 -0.05 mm
          低 0.05 mm
        • 对于角速度（如 ≥ 5000 RPM）较高的发动机（模拟中的第一个阀打开事件为打开排气阀），建议在第一个阀打开之前和之后减小时间步大小。

          单击设置，然后在自动时间步设置对话框中，设置以下属性：

          阀
          第一个打开事件 时间步
          之前 1.0E-8 s
          之后 1.0E-8 s
        • 如果使用液膜模型来协助实现求解收敛，建议延长燃料喷射后的时间段，并减少相应的时间步长。

          单击设置，然后在自动时间步设置对话框中，设置以下属性：

          喷射器
          周期 时间步
          喷射后 此值取决于燃料膜在发动机壁面上存在的持续时间。

          值 100.0 degCA 适用于许多情况。但是，如果燃料膜存在的时间更长或更短，则可能需要分别增大或减小此值。

          		 1.0E-6 s
      可以选择单个时间步控制，也可以将步进表与自动时间步控制组合起来。此组合可用于以表格形式提供时间步大小，还允许 Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 控制临界情况（如阀门开或关）下的时间步。Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 应用所请求时间步大小的最小值。
      请参见求解器参考 - 时间步设置。
    2. 一般情况下，Simcenter STAR-CCM+ In-cylinder 允许您以 s 或 degCA 为单位指定时间步长。要检查备选单位中的时间步长，将光标悬停在输入值上。


    3. 要在运行模拟之前预览时间步长，单击应用，然后单击时间步预览选项卡。
      时间步预览绘图在模拟期间将时间步长和应用的阀门升程曲线显示为曲柄角度的函数。
  3. 在求解器设置组合框中，设置以下属性：
    • 分离流亚松弛因子
    • 分离能量亚松弛因子
    请参见求解器参考 - 求解器设置。
要在运行期间以固定间隔自动保存模拟文件的单独副本：
  1. 在自动保存设置组合框中，激活已启用并设置以下属性：
    • 自动保存操作的触发器（如时间步数）
    • 要保存的文件数
    请参见求解器参考 - 自动保存设置。
要修正默认壁面热通量计算：
  1. 在壁面处理组合框中，将公式 设为以下选项之一：
    • Angelberger 公式
    • Gru-MO UniMORE 公式
  2. 对于 Angelberger 公式，根据发动机类型，将 Angelberger 公式设为汽油或柴油。
    请参见求解器参考 - 壁面处理。
要激活拉格朗日源平滑：
  1. 在标准化棱柱厚度的拉格朗日网格单元群集长度分数组合框中，激活已启用。
  2. 将网格单元群集长度分数设为网格的所需群集长度与已标准化棱柱层厚度之比，然后单击应用。
    网格单元群集长度将更新为显示群集长度的绝对值。
    请参见求解器参考 - 网格尺寸的拉格朗日网格单元群集长度分数。
  3. 单击关闭。
现在，已定义求解器设置。在后台，选定条件和参数将在 Simcenter STAR-CCM+ 模拟树中进行设置。