水道STAR-CCM+分析过程

水道STAR-CCM+分析过程一、前处理1、导入面网格选择面网格文件导入模式，选择创建新零部件，其他保持默认下图为导入的水道的几何视图在零部件中的PRT001上，右键，选择修复表面保持默认设置点击右下方的执行，查找有问题的面下面两幅图是显示的有问题的面或者线，其中的2和3是无关紧要的，取消勾选，并且可以看出第1项（穿刺面）有一个错误，从下面的第三幅图也可以看出。有穿刺的面（关于表面的修复是个比较费时且复杂的活，但是很基础，一定要做好）通过观察把相应的面删除选中需要删除的面之后，点击删除面下图为删除之后的面，按住ctrl键，并多选这几条曲线（需要构成一个回路），选择填充孔，就可以把这个面补上。下图为填上的面，此时穿刺面已经没有了，并且没有自由边了。2、拆分表面因为建立这个模型的时候，表面分的比较多，所以可以先合并表面，在拆分表面之前，把所有的表面全部选上，右键，点击结合。有两种方法可以拆分表面方法1直接在表面选择以角度分割选择根据角度进行分割把角度改成70（根据模型的形状进行设定，根据经验）点击确定下图为根据角度分割出的六个表面（一会还有根据表面的类型和用途，进行合并）下图是把表面按类型进行结合和重新命名之后的图方法2在修复表面里进行表面拆分右键零部件PRT0001，点击修复表面选择一个面（双击一个面，软件会自动的根据一些规则把这个面全选上）在组织里，按图中的设置勾选点击新建，会出现右边的对话框，输入这个面的名字（在这里命名为inlet），点击确定。点击修改，即可储存这个零件表面命名的设置其他几个面和这个方法一样，不再赘述。如果有零件没有出现，可能是由于以下几种原因可能是几何场景没有打开，双击即可打开几何场景，并且要检查几何和轮廓的可见性，在几何和轮廓右击，即可切换可见性。如果看到几何场景已经打开，但是看不到零件拖拽零件到几何场景中，释放鼠标，选择添加到几何（几何是三维表面图，轮廓是轮廓线）。如果单一表面不出现，也是通过拖拽进行显示的。二、区域和连续体设置1、分配零件到区域点击分配零部件至区域选定零件，并且在下面进行设置：设置如下，点击应用，即生成区域，点击关闭。2、生成体网格右键操作，选择自动网格在网格生成器中选择：表面重构（一般都要选上把表面重构一下）、四面体网格（是体网格内部常用一种网格类型）、棱柱层网格（边界层网格类型），点击确定。（注意要把零部件给选上，截图时忘了勾选了）在基础尺寸里设置为0.002m（这个是根据模型的尺寸设定的，经验值）最小表面尺寸设置为50%（经验值，防止网格尺寸太小），其他的设置可以保持默认。把body和cylinders边界都设置为壁面，inlet设置为质量流量进口，outlet设置为压力出口右键自动网格，点击执行3、设置连续体右键选择physics1，点击选择模型选择如图所示的模型设置冷却液的物性参数下图是该冷却液的物性参数对水的材料属性进行设置如上图所示的参数其他的物理模型参数不用设置设置进口液体的温度和质量流量设置总温为70℃设置质量流量为0.17kg/s（基本上等于10L/min）出口保持默认即可4、设置报告如下图所示的方法，分别建立表面平均值（用于计算壁面平均换热系数的报告）、体积平均值（用于计算平均流速的报告）、压降（用于计算进出口的压降）并重新命名在压降的属性里设置高压零件（inlet）和低压零件（outlet）在壁面平均换热系数的属性里选择场函数选择SpecifiedY+HeatTransferCoefficient这个传热系数函数（SpecifiedY+HeatTransferCoefficient用于只有一个零件，不和其他零件之间换热时用HeatTransferCoefficient用于与其他零件之间换热时选择）选择零件（也就是类型是壁面的这两个部件）在平均流速的属性中选择常函数和零部件选择的速度幅值选择的区域5、根据报告生成监视器和plot右键这三个报告，点击如图所示的选项选择多绘图（因为多个绘图放在一个图里的话由于y轴不一样，可能会导致有些值太小看不到）三、设置求解器和停止规则一般求解器也不需要设置，在这里没有对求解器进行设置对求解最大步长进行设置，在这里设置为150（原因是大概150步的时候就收敛了）四、开始求解及结果点击开始计算按钮（奔跑的小孩）如下图所示是残差（这样的残差可以吗，怎么看？）壁面换热系数平均流速进出口压降