使用涡轮机导入工作流程对涡轮机空气动力学建模

从支持中心下载涡轮机导入工作流程模板仿真文件。此模板文件包含网格、物理和后处理设置的预定义设置。可以并行设置和运行涡轮机导入工作流程模板。

在模板模拟文件中，初始选项自定义树可用于设置边界和初始条件、材料属性和其他相关参数。

将涡轮机几何定义为 JSON 文件中的样条数据。涡轮机设计通常由叶片、轮毂和罩体的一系列曲线定义。JSON 文件中还指定了有关模拟的其他信息，包括每个叶片排的旋转速度。有关详细信息，请参见JSON 文件格式参考。

导入 JSON 文件时，涡轮机导入工作流程模板会自动设置涡轮机网格操作，并根据导入几何的尺寸配置其网格设置。如果叶片排使用圆角、冷却孔、凹槽叶顶或吹扫流通道，则多面体网格生成器将协同薄体网格生成器和棱柱层网格生成器，为涡轮机叶片创建合适的网格。如果需要，可以自行调整网格设置。对于涡轮机网格，导入 JSON 文件后，可以单独控制每个叶片排的网格设置。

运行模拟，直到满足预定义的停止准则。许多专用报告、绘图和场景可用于分析结果。

要使用涡轮机导入工作流程对涡轮机空气动力学建模：
  1. 从支持中心下载模板文件：
    1. 使用 Web 浏览器导航到支持中心并登录。
    2. 在支持中心的下载页面的主版本面板中，从选择版本下拉菜单中选择 Simcenter STAR-CCM+2510。
    3. 在主版本面板中，选择大 Simcenter STAR-CCM+ 图块。
    4. 在 Simcenter STAR-CCM+ 页面中，从页面左侧的标记列中选择 Simcenter STAR-CCM+ Application Specific Solutions 标签。
    5. 在中间选择列中，单击 Simcenter STAR-CCM+_2510-Turbomachinery_Import_Workflow_Template.zip。
    6. 将 Simcenter STAR-CCM+_2510-Turbomachinery_Import_Workflow_Template.zip 文件解压到所选工作文件夹。
      安装包适用于 Windows 和 Linux 平台。
  2. 启动 Simcenter STAR-CCM+ 并打开 Simcenter STAR-CCM+_2510-Turbomachinery_Import_Workflow_Template.sim。
  3. 在初始选项视图中，编辑以下节点以设置模拟条件：
    • 初始条件 — 指定已求解变量的初始值。
    • 空气 - 指定空气的材料属性。
    • 参考值 - 为某些变量指定参考压力和截断值。
    • 临时泄漏流量进口 - 如果要考虑泄漏流入，则指定滞止入口边界条件。
    • 临时泄漏流量出口 - 如果要考虑泄漏流出，则指定压力出口边界条件。
    • 临时压力出口 - 指定流出边界处的压力边界条件。
    • 临时滞止入口 - 指定流入边界处的滞止入口边界条件。
    • CoolingHolesCSV - 如果要添加冷却孔，则指定包含冷却孔几何数据的 CSV 文件路径。
    • TipFeatureCSV - 如果要添加凹槽叶顶，则指定包含凹槽叶顶几何数据的 CSV 文件路径。
    • LeakageFlowCSV - 如果要向几何添加吹扫流残段或块，则指定包含泄漏流量几何数据的 CSV 文件路径。
    • NumberOfPrismLayers — 根据需要修改默认的 4 个棱柱层数。
    • UseBladeFaces - 如果要使用叶片面而不是叶片草图来形成叶片气道的周期性边界，则将此参数设为 1。
    • MixingPlaneLocation - 如果要修改两个叶片排之间混合平面交界面的默认位置 (0.5)，则将此参数设为介于 0.0（当前叶片的尾缘）和 1.0（下一个叶片的前缘）之间的值。
    有关其他涡轮机几何特征的更多信息，请参见可选涡轮机叶片特征参考。
    有关可以调整的参数的更多信息，请参见参数参考。
  4. 导入涡轮机几何：
    1. 选择文件 > 导入 > 导入模板工作流程几何 > 导入涡轮几何。
    2. 在打开对话框中，选择 .json 文件，然后单击打开。
      Simcenter STAR-CCM+ 读取 JSON 文件，并使用样条数据构建涡轮机叶片。构建几何后，将出现一个显示模型的几何场景。

  5. 生成体网格：
    1. 单击工具栏中的 （生成体网格）或从菜单中选择网格 > 生成体网格。
      网格设置在 Simcenter STAR-CCM+_2510-Turbomachinery_Import_Workflow_Template.sim 模板文件中预定义为涡轮机网格。
      输出窗口中会显示生成的网格。

    2. 如果要调整通过网格的平面截面的跨度位置，选择自动化 > 参数 > 可视化 > 跨度节点，然后将值设为 0.0 到 1.0 之间的位置。
      值为 0：将平面截面定位在轮毂上。值为 1：将平面截面定位在罩体上。
    3. 如果要调整通过网格的平面截面的流向位置（沿旋转轴），选择自动化 > 参数 > 可视化 > 流向节点，然后将值设为 0.0 到 1.0 之间的位置。
      值为 0：将截面平面定位在截面入口交界面处。值为 1：将截面平面定位在截面出口交界面处。
  6. 要运行模拟，单击 （运行）。
  7. 模拟完成后，检查预定义的报告、绘图和场景。
    有关后处理结果的更多信息，请参见以下内容：