內容簡介
《STAR-CCM+11.0與流場計算》詳細介紹瞭STAR-CCM+11.0軟件應用於流場分析的各種功能、基本操作方法和行業應用實例。
《STAR-CCM+11.0與流場計算》共6章:第1章主要介紹計算流體力學基礎知識;第2章主要介紹STAR-CCM+軟件的安裝、界麵和基本操作;第3章主要介紹采用非定常計算方法進行散熱器的流固耦閤流場、溫度場模擬分析;第4章主要介紹乘用車網格劃分、采用分離式計算方法進行外流場計算和阻力分析;第5章主要介紹采用耦閤式計算方法進行高速列車空氣動力學性能計算、橫風性能計算與分析;第6章主要介紹燃料燃燒的設置方法、基本功能和使用案例。
《STAR-CCM+11.0與流場計算》可供教學、科研和設計部門從事傳熱、流體流動等學科的教師、工程技術人員與科研人員參考,或用作軟件自學教程或參考用書。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 計算流體力學基礎
1.1 流體力學的基本概念
1.2 計算流體力學的基本概念
1.3 流體運動及換熱的基本控製方程
1.4 湍流模型
1.5 近壁麵模型
1.6 CFD求解計算的方法
1.7 網格簡介
1.7.1 結構化網格
1.7.2 非結構化網
1.7.3 混閤網格
第2章 STAR-CCM+軟件介紹
2.1 軟件概述
2.2 工作流程
2.3 術語
2.4 安裝流程
2.5 界麵介紹
2.5.1 菜單欄(Menubar)
2.5.2 工具欄(Toolbar)
2.5.3 瀏覽窗口(Explorer Pane)
2.5.4 屬性窗口(Properties Window)
2.5.5 幾何窗口(Graphics Window)
2.5.6 鼠標操作
2.6 流程簡介
2.6.1 導入錶麵
2.6.2 修復錶麵
2.6.3 定義邊界條件
2.6.4 設置網格模型及參數
2.6.5 生成網格
2.6.6 設置物理模型與參數
2.6.7 定義求解器參數
2.6.8 準備後處理
2.6.9 運行分析
2.7 STAR-CCM+11.04的新功能
2.7.1 使用自定義模擬樹
2.7.2 自動時間步長控製
2.7.3 隱式與顯式混閤平麵解方法
2.7.4 VOF模型波浪的阻尼和激勵
2.7.5 摺射模型
2.7.6 管理多層固體
2.7.7 建立液膜模擬
2.7.8 磁矢勢
2.7.9 黏彈性模式
第3章 散熱器的流固耦閤換熱模擬
3.1 建立計算模型
3.1.1 新建計算模型
3.1.2 選擇網格模型
3.1.3 網格參數設定
3.2 流固物理模型設定
3.2.1 流體物理模型設定
3.2.2 固體物理模型設定
3.2.3 Region的分割
3.2.4 邊界條件設定
3.2.5 Region模型設定
3.2.6 保存模型
3.3 流固耦閤換熱計算
3.3.1 設置計算條件
3.3.2 非定常計算設置
3.3.3 體網格的生成
3.3.4 執行計算
3.4 計算結果後處理
3.4.1 截麵設定
3.4.2 模型半透明顯示
3.4.3 速度矢量圖顯示
3.4.4 流體截麵溫度雲圖顯示
3.4.5 固體溫度雲圖結果顯示
3.4.6 窗口文本顯示設定
3.4.7 非定常顯示輸齣的設定
3.4.8 計算結果麯綫
第4章 乘用車外流場計算
4.1 導入車體模型
4.2 錶麵準備
4.2.1 包麵尺寸設置
4.2.2 包麵前的漏洞檢查
4.2.3 漏洞修補
4.2.4 包麵操作
4.3 麵網格
4.3.1 添加計算域
4.3.2 Remesh操作
4.4 體網格
4.4.1 體網格設置
4.4.2 設置網格加密區
4.4.3 體網格的生成和檢查
4.5 求解
4.5.1 計算模型
4.5.2 邊界條件設置
4.5.3 監測麯綫的設定
4.6 後處理
4.6.1 計算結果的統計
4.6.2 車體錶麵壓力分布的顯示
4.6.3 汽車中間截麵流場的顯示
第5章 列車空氣動力學性能計算
5.1 建立計算模型
5.2 錶麵準備
5.2.1 包麵尺寸設置
5.2.2 漏洞檢查
5.2.3 包麵
5.3 麵網格
5.3.1 計算域的添加
5.3.2 Remesh操作
5.3.3 麵網格檢查和修復
5.4 生成體網格
5.4.1 體網格設置
5.4.2 設置網格加密區
5.4.3 體網格的生成和檢查
5.5 求解
5.5.1 計算模型
5.5.2 邊界條件設置
5.5.3 監測麯綫的設定
5.5.4 求解參數設置
5.6 後處理
5.6.1 計算結果的統計
5.6.2 車體錶麵壓力分布的顯示
5.6.3 車體錶麵區域的流場顯示
5.6.4 車體流綫的動畫顯示
5.7 高速列車橫風性能研究
5.7.1 邊界條件設置
5.7.2 計算結果分析
5.7.3 側風條件下的壓力分布和流場顯示
第6章 丙烷在反應器中燃燒
6.1 導入體網格
6.2 建立模型
6.2.1 建立計算模型
6.2.2 建立材料屬性
6.2.3 建立化學反應
6.2.4 新建參考值和初始條件
6.3 邊界條件
6.3.1 創建交互麵
6.3.2 邊界條件
6.4 求解器
6.5 後處理
6.5.1 定義截麵
6.5.2 定義雲圖
6.5.3 自定義函數
6.5.4 報告
6.5.5 Plot
6.6 結果分析
前言/序言
STAR-CCM+是一款優秀的CFD模擬軟件。它將現代軟件工程技術、最先進的連續介質力學數值技術(Computational Continuum Mechanics Algorithms)和卓越的設計結閤在一起。STAR-CCM+軟件的目標是發展成為可以解析任何連續介質力學場的全新代碼。STAR-CCM+采用連續介質力學數值技術,主要基於多物理場、基於連續介質的建模方法和物理與網格的分離。
sTAR..CCM+軟件的一體化集成環境、高重復性和適用性是其被譽為新一代CFD軟件的最強閃光點。在sTAR.CCM+一體化的工作環境中,可以通過一體化用戶界麵展示從CAD建模、錶麵網格準備、體網格生成、模型設定、計算求解一直到後處理分析的整個模擬過程。操作界麵與模擬思想的良好整閤使得STAR.CCM+使用起來非常方便和高效,很好地實現瞭用戶、計算機係統和模擬三者之間的交互操作。
為瞭將物理情況準確地體現在模擬中並得到良好的計算結果,STAR.CCM+緻力於以下三個關鍵因素:穩健並準確的數值算法;覆蓋麵寬廣的物理模型;易處理的網格體係。
本書詳細介紹瞭STAR..CCM+11.0軟件應用於流場分析的各種功能、基本操作方法和行業應用實例。全書共6章:第l章主要介紹計算流體力學基礎知識;第2章主要介紹STAR.CCM+軟件的安裝、界麵和基本操作;第3章主要介紹采用非定常計算方法進行散熱器的流固耦閤流場、溫度場模擬分析;第4章主要介紹乘用車網格劃分、采用分離式計算方法進行外流場計算和阻力分析;第5章主要介紹采用耦閤式計算方法進行高速列車空氣動力學性能計算、橫風性能計算與分析;第6章主要介紹燃料燃燒的設置方法、基本功能和使用案例。
本書由中車唐山機車車輛有限公司技術研究中心仿真技術部組織編寫,李明、劉楠任主編,左妍妍、邵蓉任副主編。此外,參與編寫的還有李明高、高峰、孔繁冰、於淼、劉斌、劉恩榮、唐晨等。由於編者水平有限,書中難免有不妥、疏漏之處,歡迎廣大讀者對本書提齣批評和建議,以便做進一步修改和補充。
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