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STARSTAR--CCM+CCM+除霜除霜((DefrostingDefrosting))解析教程第二版解析教程第二版09.0509.05CDAJ-China北京技术部目录目录1.概述2.STAR-CCM+除霜解析实例教程2.1解析模型介绍2.2解析方案2.3稳态解析设定2.4非稳态解析设定附录A除霜模型介绍B如何拉玻璃层网格C国标《GB11555-200×》11概述概述l霜的形成Ø当固体的表面温度低于周围空气的露点,并低于水蒸气的凝固点,那么在表面上就会形成霜。在非常寒冷的天气,车辆挡风玻璃外表面会出现结冰现象。l除霜的解析Ø采用CFD方法,对除霜过程进行动态仿真,可以帮助设计人员快速获得:u当前吹风口的除霜效果;u不同结霜厚度下除霜的时间u影响除霜效果的原因ØCFD动态仿真的优势:u相对试验投入成本低u获得信息丰富11概述概述l2.1解析模型介绍l2.2解析方案l2.3稳态解析设定l2.4非稳态解析设定2.STAR2.STAR--CCM+CCM+除霜解析实例教程除霜解析实例教程2.12.1解析模型解析模型乘员舱(空气域)挡风玻璃(固体域并附着冰层)热空气吹入空气流出对称面2.22.2解析方案解析方案l为了加速计算收敛,减少计算时间,除霜的解析通常分两步进行:(1)获得乘员舱内稳定的空气流场(稳态计算):解析对象只涉及空气(不考虑玻璃),此时对玻璃层不求解任何方程,这样可以显著减少计算时间。该稳定的流场将被作为初场场进行下一步计算。(2)除霜过程计算(非稳态计算)在上一步获得的稳态流场基础上,将玻璃层纳入求解域。在全部计算域进行流动/换热计算,并打开除霜模型,开始除霜解析(非稳态)。2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__新建解析新建解析12该模型中输入的是已经生成好的体网格122.2.33稳态解析设定稳态解析设定__导入网格导入网格玻璃域空气域2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__确认几何确认几何2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__空气域物理模型设置空气域物理模型设置1111234562.32.3稳态解析设定稳态解析设定__空气域物理模型设置空气域物理模型设置227892.32.3稳态解析设定稳态解析设定__空气域物理模型设置空气域物理模型设置332.32.3稳态解析设定稳态解析设定__定义空气材料属性定义空气材料属性1112用户可在此处修改空气属性参数2.32.3稳态解析设定稳态解析设定__定义空气材料属性定义空气材料属性222.2.33稳态解析设定稳态解析设定__固体区物理模型设置固体区物理模型设置11114322.32.3稳态解析设定稳态解析设定__固体区物理模型设置固体区物理模型设置2265672.2.33稳态解析设定稳态解析设定__固体区物理模型设置固体区物理模型设置332.2.33稳态解析设定稳态解析设定__定义玻璃材料属性定义玻璃材料属性11122.2.33稳态解析设定稳态解析设定__定义玻璃材料属性定义玻璃材料属性22用户可在此处修改玻璃属性参数2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__设置玻璃初始温度设置玻璃初始温度122.2.33稳态解析设定稳态解析设定__定义流体和固体模型定义流体和固体模型!对稳态初场,固体区物理模型先不选2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__设置入口边界条件设置入口边界条件入口边界条件设置为速度入口入口参数如图示2.2.33稳态解析设定稳态解析设定__设置出口边界条件设置出口边界条件出口设置为Flow-split进行稳态求解进行稳态求解保存稳态结果保存稳态结果瞬态分析设置2.32.3非非稳态解析设定稳态解析设定2.2.44非态非态解析设定解析设定__设定流体域瞬态模型设定流体域瞬态模型111双击流体域Models取消定常分析12.2.44非态非态解析设定解析设定__设定流体域瞬态模型设定流体域瞬态模型222.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__打开固体区域模型打开固体区域模型12激活固体区域模型2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__创建流体区和固体区创建流体区和固体区InterfaceInterfacel按住CTRL分别选择流体区和玻璃区的交接面右键点击后选择CreatInterface〉In-place2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__设置玻璃边界条件设置玻璃边界条件2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__设置冰层边界条件设置冰层边界条件12激活冰层边界条件设置冰层厚度2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__设置时间步长和分析设置时间步长和分析总时间总时间12设置时间步长为1s34设置总时间为900s2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__显示冰层厚度云图显示冰层厚度云图11选择玻璃外层2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__显示冰层厚度云图显示冰层厚度云图2212调整视图2.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__添加时间显示到云图中添加时间显示到云图中1232.2.44非稳态非稳态解析设定解析设定__输出冰层厚度瞬态图片输出冰层厚度瞬态图片12334输出冰层厚度云图频率(每30秒输出一次厚度云图)选择按时间步作为输出频率标准图片文件格式文件保存地址开始瞬态求解开始瞬态求解求解直到结束并保存结果求解直到结束并保存结果冰层融化动画冰层融化动画生成的图片用其它工具生成动画附录附录AA除霜模型介绍除霜模型介绍AA除霜模型介绍除霜模型介绍lSTAR-CCM+3.06版开始加入除霜模型l除霜主要分析冰层在车窗上的溶解过程.此过程相互作用的对象为冰,玻璃及车内空气l在STAR-CCM+除霜分析中,计算域为空气流体计算域和玻璃计算域,冰层计算域无需划分网格)(LTctAEpiinitial+=r初始能量霜层密度霜层厚度边界面积比热温度潜热wemplossqACd*=经验系数霜层厚度边界面积边界热流一旦边界上累计的热流超过了霜层初始的能量,霜层就会消失.AA除霜模型介绍除霜模型介绍BB如何拉玻璃层网格如何拉玻璃层网格激活拉伸模型激活拉伸模型l如果网格无玻璃层,可以用网格拉升方法来得到玻璃区域。选择该选项,激活拉边界功能确认拉伸网格模型设置拉升边界设置拉升边界123选择拉伸方式,这里用到垂直于壁面拉伸设置拉伸参数设置拉伸参数1设置拉伸厚度设置拉伸层数设置拉伸增长率创建一个新Region拉伸确认玻璃区拉伸确认玻璃区玻璃区CC国家标准国家标准参考:GB11555-200×《汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法》技术支持support@cdaj-china.com
本文标题:STAR-CCM+-除霜教程
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