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作者：Tsinglin，仿真秀專欄作者

隨著CFD技術的發展，CFD已成為現在工程應用中用于解決復雜問題的一種常用方法。如今，不論是在高校還是企業，越來越多的人都會選擇使用一些CFD商業軟件來解決實際問題。據不完全統計，現有的CFD軟件多達上百種、它們各自在各自的領域具備不同的優勢。CFD工程師經常由于工作單位更換或者面臨的工程問題不同，不得不選擇不同的CFD工具軟件。

那么如何快速掌握一款CFD工具軟件對我們工程師解決具體問題或者適應新單位新工作顯得格外的重要。因此，我在這里總結了一些我當時學習STAR-CCM+的經驗，分享給大家提供參考，希望對大家有所幫助！

當然，本文的目的并不是要否定別人的觀點、也并不希望一定能夠說服大家，而僅僅是從某些特定的角度，提供一些信息，希望能夠引發大家的思考。

一、明確目的，有的放矢

大家學習STAR-CCM+的目的我總結為以下兩點：

1、長期應用需求

把STAR-CCM+作為“職業工具”，好比鋼琴家的鋼琴。那么，我們往往需精通軟件解決復雜工程或研究問題的能力。當然，我說的精通，并不是精通軟件所有的功能，而是你研究方向上所要用到的功能，比如你是搞熱設計的，那么就需要精通傳熱、流動計算。對于電磁、鑄造這些你不涉及的模塊可以先不學。有時間有精力再去了解。畢竟一個人的精力是有限的，STAR-CCM+軟件能解決的問題設計各個領域。我們不可能全部精通。

2、臨時項目需求

因為甲方或者領導、老師要求，需要臨時使用STAR-CCM+解決某個問題。那么，就要求我們快速獲得軟件解決某個仿真問題的能力。

二、了解軟件，制定學習計劃

1、軟件能做哪些模擬分析？

STAR-CCM+是西門子工業軟件推出的新一代通用CFD仿真軟件，采用連續介質力學數值技術，不僅可進行流體分析，還可進行結構應力、氣動聲學等其他物理場或多個物理場耦合模擬分析。針對自己學習目的，選擇合適的方向進行學習。

2、軟件具有哪些功能？眾所周知，CAE仿真一般流程如下圖所示：

STAR-CCM+不僅是 (CFD)仿真軟件，更是解決跨學科問題的綜合工程解決方案，所有操作在同一界面中，一個用戶界面可以完成整個CAE過程：

• 第一步：CAD 幾何建模
• 第二步：表面網格準備
• 第三步：網格劃分
• 第四步：求解計算
• 第五步；后處理

接下來，筆者演示一個閥門內流場仿真案例。這個案例是演示采用STAR-CCM+計算球閥內流場特性。首先是

1、問題描述

通過對閥門的流動特性仿真指導閥門設計。本案例以工業常用球閥為例進行仿真，獲取閥門內部流場特性與流量特性。已知：閥門入口流量為0.5kg/s，流動介質為水。

2、幾何前處理

由于本次仿真主要關心閥門一定開度下，其內部流阻特性，通過熱力學分析可知將閥門流動過程可看作絕熱過程。因此，提取閥門內部流道進行數值仿真。本案例采用3D-CAD操作抽取模型如下：右擊模型選擇【抽取內部體積】，如圖，在綠色框內選擇進出口端面，紅色框內選擇與流體接觸的幾何部件，勾選【創建體組】

3、劃分流場域網格

基于PBM方式，采用自動網格劃分方法劃分多面體網格，網格如下圖所示① 右擊【操作】>【自動網格】，選擇網格模型

② 在【區域】節點，設置邊界條件如下

4、求解設置

通過計算入口雷諾數大于2500，因此閥門內部流動為湍流流動① 在【連續體】節點選擇【物理模型】

② 設置【停止標準】最大迭代步數為500，監測出口平均速度。

5、運行仿真，進行數值計算

觀察殘差曲線與監測平均速度，當殘差下降到10E-3以下，監測量穩定后，說明計算收斂。

6、結果后處理① 速度云圖

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的如何快速学习STAR-CCM+软件解决工程实际问题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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