STAR-CD_v3.2基础培训教程

STAR-CD基础培训教程 STAR-CDBasicTrainingManual 2005.4.14CDAJ-China西迪阿特公司STAR-CDv3.2～starup～简介 通用流体解析软件STAR-CDv3.2(以下简称STAR-CD)，具有非常强大的功能。STAR-CD包括pro-STAR前、后处理模块，友好的图形用户界面（GUI），通过它可处理结构非常复杂的模型。STAR-CD从v3.2开始包括自动切割网格模块pro-am. 本 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 的目的，介绍STAR-CD的模型的建立、解析设计以及后处理的程序。培训日程 第一天 Chapter1STAR-CD概论 Chapter2pro-STAR操作方法 Chapter3解析基本步骤 Chapter4STAR-CD解析实例1 第二天 Chapter5STAR-CD解析实例2 第三天 Chapter6Pro-STAR/amm操作方法 Chapter7Pro-STAR/amm作模型实例1Chapter1　STAR-CD概论 1．通用热流体解析软件「STAR-CD」 2．STAR-CD解析性能 3．STAR-CD系统结构 4．STAR-CD文件系统 5．环境变量设定、License相关介绍本章介绍STAR-CD的解析功能，文件系统和STAR-CD的相关知识。1．通用三维热流体解析软件『STAR-CD」 STAR-CD最初是由流体力学鼻祖-英国帝国理工大学计算流体力学领域的专家Gosman教授带头开发的，他们根据传统传热基础理论，合作开发了基于有限体积算法的非结构化网格计算程序。在完全不连续网格、滑移网格和网格修复等关键技术上，STAR-CD又经过来自全球10多个国家，超过200名知名学者的不断补充与完善，成为同类软件中网格适应性、计算稳定性和收敛性最好的佼佼者。最新湍流模型的推出使得其在计算的稳定性、收敛性和结果的可靠性等方面在又得到了显著的提高。 GUI友好用户界面的前、后处理功能(pro-STAR) 包括自动三维网格生成工具pro-STAR/amm 包括自动表面网格修补工具pro-STAR/surf 快速高可靠性的算法 与通用CAE软件的结合 包括了最新的物理模型 自动生成四面体（tetra)和多面体（Trim)网格 易用的前、后处理对话框界面 在GUI界面中包括了所有的解析设计 具备并行计算功能（公用内存和分散内存） 定常/非定常（隐式解法，Crank-Nicholson解法） 可压缩流/不可压缩流 层流/紊流 k-ε系(Standard,RNG,Chen,非线性2次／3次，SUGA,Speziale) k-ω系(Standard,SST) k-l,SA,V2F,RSM,LES,DES 壁面周围的处理方法( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 壁面函数，非平衡壁面函数，混和壁面函数，低雷诺数模型） 非牛顿流体2．STAR-CD解析机能(1)【流场解析】柱体周围流场解析【流场解析】F1空气动力学解析STAR-CD解析机能(2) 多孔介质 多孔介质，多孔挡板（baffle) 热耦合 流体的热传导 各向同性/各向异性固体热传导 固体和流体件的热传导 辐射，气体辐射 太阳辐射【流固耦合传热】热交换器翅流场解析【多孔介质】热交换器内流场解析【流场解析】歌剧院周围环境解析STAR-CD解析机能(3) 多相流：拉格朗日多相流（Lagrangian) 传质，传热 喷嘴模型，雾化模型 阻力模型，分裂模型，冲击合并模型，壁面冲击模型， 液膜模型，紊流扩散模型 多相流：欧拉多相流（Eulerian) 传热 阻力模型，浮力模型，虚拟质量模型，固体粒子应力模型，流化床模型 多相流：自由表面 传热 传质沸腾模型，考虑压缩性 气蚀模型 Barotropic模型，BTF模型，Rayleigh模型【多相流：拉格朗日】柴油机燃料喷雾解析【多相流：自由表面】液体油罐晃动解析STAR-CD解析机能(4) 燃烧，微粒炭燃烧包括的化学反应 Arrhenius模型 各种EBU模型 PPDF模型 单燃料，多燃料 火焰传播模型 Weller1方程式/2方程式/3方程式模型，CFM模型 复合化学（ComplexChemistry/STAR）模型 复合化学（ComplexChemistry/STAR-KINetics）模型 微炭粉燃烧模型 点火/敲缸模型 NOx模型 炭烟（Soot）模型【EBU模型】工业用煤气灶（gasburner)解析【微炭粉燃烧模型】微炭粉燃烧炉解析【多相流：汽油机】【移动网格】汽油机缸内计算STAR-CD解析机能(5) 移动网格 滑移网格（Slidingmesh)，网格的增加/删除 SingleRotatingReferenceframe MultipleRotatingReferenceframe 显式解法和隐式解法 空间差分格式 1阶迎风，2阶迎风，MARS， 中心差分，SFCD，QUICK 模型分割并行计算方法(HPC)【MultipleFrame隐式解法】船舶用螺旋桨解析【MultipleFrame隐式解法】压缩机解析【滑移网格】液力变矩器解析3．STAR-CD系统构成CAD后处理软件ICEMCFDPRO-MODELERGRID3DANSYSI-DEASPatranNastran自动网格/CAE网格数据FieldViewVisual3生成表面网格修改表面网格生成Trim,tetra网格点线的生成内表面的生成Custom网格生成网格生成边界层网格生成手动作网格计算条件设定结果处理STARpro-STARsurfCADIMPORTANDSURFACEMESHINGTOOLammpro-STARWITHAUTOMESHGENERATIONammbatch4．STAR-CD文件系统 4-1.　STAR-CD文件组成图 4-2.　pro-STAR文件信息 4-3.　STAR文件信息 4-4.　pro-STAR/amm，pro-STAR/surf文件信息 下面说明STAR-CD作模型过程中相关联的文件，首先介绍STAR-CD作模型的全体文件图，然后介绍个别文件的用途。4-1．STAR-CD文件组成图STAR-CD文件组成图4-2．pro-STAR文件信息(1) .echo文件(a)：在作模型过程中命令 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 文件。 .mdl文件(b)：重要!　网格形状、解析条件保存的文件。 .plot文件(a/b)：在Pro-Star中可输出的图形文件，从这个文件开始，可做成GIF, 或PS格式的图形，是处理的有利工具。 ※详细结果请参见后处理过程。※文件格式a：文本格式文件b：二进制格式文件 .geom文件(b) ：计算时需要的模型的所有的几何信息，可基于.mdl文件生成。 parm.inc文件(a)：计算时需要的参数文件，可基于.mdl文件生成。 .prob文件(a) ：计算时需要的物理特性、边界条件、计算条件的的信息，可基于.mdl文件生成。4-2．pro-STAR文件信息(2)4-3．STAR文件信息(1) .pstt文件(b) ：重要!　非定常计算结果的保存文件．一旦删除，必须重新开始计算。　　　　　　　　　　　　　　　 .pst文件(b) ：重要!　定常计算结果的保存文件．一旦删除，必须重新开始计算。这个文件同样用于继续计算(Restart)的文件。 .run文件(a)：记录了每一计算步的残差，监测点单元数值的输出结果。同时在此文件中记录了计算模型的信息，可便于检查。 .info文件(a)：记录了每步各物理量的最大/最小値，余量，发热量。非定常计算时，可确认Courant数，警告（WARNING）的检查，对于熟练用户，通过检查此文件，可得到最优的模拟方法。.rsi文件(b)：保存了残差信息。在pro-STAR上可用图像的方法打开此文件，来检查残差的结果。计算过程的检查文件！4-3．STAR文件信息(1)4-4．pro-STAR/amm,pro-STAR/surf文件信息.dbs文件(b) ：pro-STAR/amm的数据库文件。在用pro-STAR/amm作模型时使用。数据库的文件分别是保存了不同步骤的模型结果，包括网格单元、节点、线、耦合面（Couple)等信息。.ezs文件(b) ：pro-STAR/surf的模型文件。包括表面、线、点的信息。5．环境变量设定、License关联 本章介绍STAR-CD环境变量的设定以及和License关联的内容。 5-1.　环境变量设定 5-2.License关联5-1．环境变量设定使用STAR-CDv3.2安装目录下/etc/setstar文件对环境变量进行自动设定。 csh例:sourceSTAR-CD安装目录/etc/setstar bsh例:.STAR-CD安装目录/etc/setstarSTAR-CD的环境变量自动设定如下：5-2．License关联 STAR-CDv3.2，License使用FLEXlmlicense，它有两种： FLEXlm节点License FLEXlm网络LicenseChapter2　pro-STAR操作方法 1．pro-STAR项目 2．pro-STAR启动方法 3．pro-STARGUI界面 4．pro-STAR从外部输入数据的方法 5．鼠标使用方法 6．pro-STAR主窗口关联 7．SET的概念本章介绍pro-STAR的基本操作方法，以及Set的概念。1.　pro-STAR项目 1-1.　VERTEX(节点) 1-2.　CELL(单元) 1-3.　SPLINE(线) 1-4.　BLOCK(块) 1-5.　BOUDARY(边界) 1-6.　COUPLE(耦合界面)1-1.　VERTEX(节点) VERTEX(节点)： 节点号(VERTEXNumber) 3维坐标值1-2.　CELL(单元)单元构成信息如下： 单元号(CELLNumber) 构成单元的节点号 3维单元：8节点 2维单元：4节点 单元类型 ICTID ICTID是单元类型的序号，通过它对单元进行管理． STAR-CD的单元类型如下： 3维CELL FLUID 流体单元 SOLID 固体单元　固体/流体热耦合计算时使用 2维CELL BAFFLE 板单元　无厚度的板元素 SHELL 壳单元　只有在建模时使用、计算时忽略 1维CELL LINE 线单元　只有在建模时使用 0维CELL POINT 点单元只有在建模时使用构成单元的节点的管理 构成单元的节点数2维单元3角形4角形构成节点数:1,2,3,3构成节点数:1,2,3,4 单元形状 节点数 2维单元 三角形，四角形 4 3维单元 六面体，三角柱，四面体，四角錐 83维单元《右手法則》11-3.　SPLINE(曲线) Spline(曲线）: Spline号(SPLINENumber) 构成的节点的节点号(2～100個) ISTID 曲线的序列号，对曲线进行管理．1-4.　BLOCK(块) BLOCK（块）： 块号(BLOCKNumber) 块的构成节点号 (8节点) 块边缘的曲线定义为Spline.1-5.　BOUNDARY(边界) BOUNDARY(边界）： 边界号(BOUNDARYNumber) 构成边界的4各节点号(NV1～NV4) 边界区域的的号(RegionNumber) 边界的类型(Type) 边界类型 边界类型 INLET 质量流量规定边界 OUTLET 自然流出边界 PRESSURE 圧力规定边界 WALL 壁面边界 SYMMETRY 对称边界 CYCLIC 周期边界 BAFFLE 板边界1-6.　COUPLE(结合面) COUPLE的信息如下： 结合面号(COUPLENumber) 结合面类型 构成结合面的主（master)单元和辅（slave)单元的单元号 主（master)单元和辅（slave)2．pro-STAR启动方法 2-1．从命令行的启动 2-2．从STAR-Launch的启动2-1．从命令行的启动 Unix/Windows的输入：prostarxmx：命令模式glm：OpenGL模式xm：GUI通常模式2-2．从STAR-Launch的启动1)Launchpro-STAR2)Pre-Post>pro-STAR3．pro-STARGUI相关 3-1．主窗口相关 3-2．输出窗口相关 3-3．STARGUIde相关3-1．主窗口相关PlotToolTool图形窗口Plot选择3-2．输出窗口相关3-3．STARGUIde相关　4．pro-STAR的外部数据读入方法比如ICEMCFDTetra生存的网格STAR-CD数据输入：1．IGES，VDA以及STL的表面网格2．左面显示的网格类型3．ICEMCFD或PRO-MODELER生成的网格Tips!　pro-STAR外部输出　★★网格数据的输出解析结果数据的输出5．鼠标使用方法拖动鼠标左按钮拖动鼠标中按钮拖动鼠标右按钮缩小扩大 按钮 鼠标左按钮 鼠标中按钮 鼠标右按钮 拖动 转动 扩大/缩小 平行移动 双击 平面内的转动 扩大 向画面中心移动6．pro-STAR主窗口相关 6-1．主菜单 6-2．Plot选项 6-3．OtherTool6-1．主菜单主菜单6-2．Plot选项6-3．OtherTool坐标系的定义数据値的输入单元管理序号7．Set的概念（1）CSET＝“cellset”VSETSPLSETBLKSETBSETCPSETDSETSetTools代替为“xset”7．Set的概念（2）Pro-STAR中的任何元素pro-STARSET的中为空SETDemonstratePlease!Chapter3　解析的基本步骤 1．计划 2．建模 3．计算条件设定 4．解析实行 5．结果处理1．计划 模型形状、几何尺寸的确认 流场现象的考虑(伴随传热，化学发应，自由表面等） 物理性质的确认(物性值，紊流或层流，定常或非定常等)自然流出0.1[m3/s]，500[K]的空气流入 1-1．紊流和层流的判定 1-2．物理模型计划1-1．紊流或层流的判定 对于流场区域特征速度已知的情况，通过计算流场的雷诺数Re来确认。Re=ρud/μ=慣性力/粘性力特征速度 ：u[m/sec]特征长度 ：d[m]密度 ：ρ[kg/m3]粘性系数 ：μ[Pa.s]流场雷诺数Re小于临界雷诺数Rec的情况为层流，大于它的情况为紊流。临界雷诺数的值是随着流场的状态（环境）变化的，可通过实验来得到。比如圆管内流动的临界雷诺数Rec为2300。1-2．物理模型计划 　首先要 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 要解析何种物理现象？ 　在STAR-CD中要使用何种机能？・解析目的・解析求解精度的判断标准抽出/选择出对结果有印象的现象轮胎的转动→移动边界？汚染物质的存在→扩散？解析目的：　为了比较材料的热耐性，　通过预测车底的温度分布。解析求解精度：　　誤差：10℃以内2．建模 2-1．作网格方法 2-2．建模方法的选择 2-3．拓扑结构的计划 2-4．在pro-STAR中作成的网格 2-5．外部工具作成的网格2-1．作网格方法 网格总数的预定：根据以下各条件对网格数进行估计。 解析精度 形状/几何尺寸的大小 计算时间 机器配置 为了得到高质量的网格，考虑采取何种作网格的方法进行建模。2-2．建模方法的选择2-3．拓扑结构的计划在建模的准备阶段，应对网格的拓扑结构作好计划。明确解析目标位置，分析建模对解析结果的影响。其次分析网格对计算收敛的影响，及计算时间的估计。2-4．pro-STAR中可生成的网格2维网格的3维展开pro-STAR块方法（multipleblock)pro-STAR/amm自动划分网格-　ICEMCFDTetra/Hexa-　PRO-MODELER-其它网格生成器 ICEMCFDTetra/HexaPRO-MODELER2-5．外部工具作成的网格3．条件设定 模型的物理性质(物性値，流场的性质(层流/紊流)，边界条件等)的调查、决定。 物性値： 流场的性质： 层流或紊流 边界位置和条件的设定：流出条件？流入面的流量，温度？管内的物性(密度，粘性，比热，热传导率)？内部流场的状态是层流？紊流？壁面温度？4．计算实行 计算的实行。 在计算过程中，可通过确认过程文件对该计算进行检查评估，同时可在pro-STAR中查看结果。.run文件的残差检查.info文件中的余量、物理量的检查计算时可在pro-STAR查看计算结果5．结果处理 结果处理 矢量结果和标量结果矢量値：具有方向性的物理量，比如U,V,W标量値：不具有方向成性的物理量Chapter4STAR-CD解析实例1 4.1目标模型描述 4.2生成网格过程 Appendix:命令宏文件本例讲述用多块（MultipleBlock)方法建立网格模型。4.1目标模型描述主视图立体图目标模型几何4.2生成网格过程 Step1)createvertex(1-4) Step2)createarcvertex(5-7) Step3)createspline(1) Step4)createspline(2) Step5)createblock Step6)generatemesh Step7)copythemesh①②③④⑤⑥⑦ Step1)createvertex(1-4)Step2)createarcvertex(5-7)Step3)createspline(1)Step4)createspline(2) Step5)createblockStep6)generatemesh Step7)copythemeshNote 本例是用多块(multipleblock)方法作网格的一个简单实例，对于初级用户请练习STAR-CDTutorials4,以便掌握用多块方法作网格的方法。Appendix:命令宏文件 !---Createvertex(1-4). ! csys,1 v,2,10,10,0 v,3,-10,10,0 csys,2 v,1,5,45,0 v,4,5,135,0  ! !------ForPlot. reset numb,vset,on vsetall vsty266 cdisonvert clrmreve cplo ! !=================! !---Createvertex5-7. ! vfill,1,4,3,5,1 vset,all$cdis,on,vert vplot ! !=================!  !---Createspline1. ! spl,1,vlis,1,5,6,7,4 stab14 spls,all$cdisp,on,spli cplot !===============! !----Createspline2. ! vgen,2,100,vset,,,0,0,5 spl,2,vlis,101,105,106,107,104 vset,all$spls,all view0.06,-0.605,1.0 cplot ! !====================! !---Createblock. ! blk,1,4,1,2,3,104,101,102,103 blkf,1,10,5,5,0,0,0,1,1,1,1,0,0 blks,all cdisp,on,bloc$cdisonblkf view0.06,-0.605,1.0$zoomoff$cplot ! !===================! !---Generatemesh. ! blke,1 cset,all cdisoffall pltyqhid cplot ! !==================! !---Copythemesh. ! cset,news,flui csys,2 cgen,4,1000,cset,,,vgen,2,0,90,0 csetnewsflui$vsetnewscset vmerall c numbvsetoff zoomoff$cplo !================!Chapter5STAR-CD解析实例2 1．计划 2．建模 3．解析条件设定 4．解析实行 5．结果处理1．计划 1-1．形状的确认 1-2．尺寸的确认 1-3．解析对象 1-4．紊流/层流判定 1-5．物性值 1-6．边界条件1-1．形状的确认虚拟领域的设置：为避免实际形状的流出部分可能会产生回流的可能性1-2．尺寸的确认1-3．解析对象弯管虚拟区域自然流出流入：0.1[m3/s]，500[K]的来流空气1-4．紊流/层流判定 流入口的雷诺数Re计算：Re=UD/ν　　≒35021※代表速度U：6.4961[m/sec]　从入口截面积：4.9e-03×π[m2]，流量：0.1[m3/s]算出※代表长度D：0.14[m]入口直径※动粘性系数ν(μ/ρ)：1.81e-05/0.697[m2/sec]入口部空气温度500[K]，此时密度0.697[kg/m3]此雷诺数在圆管的临界雷诺数Re数(2300)以上，所以计算按紊流来设定。1-5．物性値 解析区域中的流体的物性值确认如下：1-6．边界条件 流入口(速度边界：INLET)　　流速 ：模型作出后可算出　　体积流量 ：0.1[m3/s]　　温度 ：500[K]　　紊流强度 ：3%(0.03)*2　　涡特征长度：0.014[m]*2　*1：紊流强度 :3～10[%](0.03～0.1)涡特征长度 :代表长度的10% 流出部(自然流出边界：OUTLET) 对称面(对称边界：SYMMETRY) 虚拟领域壁面(WALL边界：WALL)　　无摩擦壁面2．建模 2-1．建模方法 2-2．2维板单元拓扑结构的计划(PATCH命令) 2-3．3维单元的拓扑结构计划(VCEXTRUDE命令) 2-4．圆柱的生成 2-5．弯管的生成 2-6．虚拟领域的生成 2-7．计算的网格设定2-1．建模方法①将模型分成3部分来建立②两个圆柱形状，用2维板单元拉伸生成③立方体用VC3D命令生成2维板单元④②，③部分作成后，用完全不连续结合面（Couple）结合起来2-2．2维板单元的拓扑结构计划(PATCH命令)以上五步来生成非常歪的网格通常模型缺点2-3．3维网格的拓扑结果ー计划(VCEXTRUDE命令) 2维板单元沿指定方向拉升出3维流体网格方法2-4．圆柱的生成 2-4-1．2维板单元的作成 2-4-2．3维网格的作成3维网格作成(VCEXTRUDE命令)节点作成Spline作成２维板单元作成(PATCH命令)2-4-1．2维板单元的作成 2-4-1-1．节点作成 2-4-1-2．曲线（spline)的作成 2-4-1-3．板单元的作成 2-4-1-4．边界的表示 2-4-1-5．节点合并/压缩节点作成曲线作成２维板单元作成(PATCH命令)2-4-1-1．节点作成节点作成及确认圆周上的节点作成 2-4-1-1-1．利用界面（Panel）作节点 2-4-1-1-2．节点的确认(表示) 2-4-1-1-3．圆周上的节点作成2-4-1-1-1．利用界面作节点节点号码 ：(x,y,z)1:(3,-3,0)2 ：(3,3,0)3 ：(-3,3,0)4 ：(-3,-3,0)2-4-1-1-2．节点的确认Tips!节点表示方法的变化★★★Tips!节点号码的表示★★★2-4-1-1-4．圆周上的节点作成 在圆周中心建立圆柱坐标系 建立基础点，然后沿圆周方向拷贝坐标系的确认基础节点的作成节点的拷贝(VGENERATE命令)坐标系的确认节点号11节点： (坐标系2(R,θ,z)=(7,-45,0))Tips!用命令作节点方法(V命令)★★ 前面用界面生成点，同样用命令可直接生成点，命令如下： CSYS,2：坐标系号码 V,11,7,-45,0：V,节点号，x(R),y(θ),z 作成的节点确认：VGEN,NSET,NVOFF,NV1,NV2,NVINC,DX,DY,DZVGEN,32,1,11,11,1,0,360/32,0同样可用一下命令：VSET,NEWS,VLIS,11(VSET,NEWS,ZONE)VGEN,32,1,VSET,,,0,360/32,0(NV1,NV2，NVINC可用VSET,,,代替) VGENERATE命令: 作成的节点确认：2-4-1-2．曲线作成 2-4-1-2-1．SplineTool起动 2-4-1-2-2．曲线的作成 2-4-1-2-3．曲线的表示有曲线的情况无曲线的情况选择此节点曲线的必要性始点終点连续点击2-4-1-2-1．SplineTool的起动2-4-1-2-2．曲线的作成作成曲线的端点曲线1:11～19曲线2:19～27曲线3:27～35曲线4:35～112-4-1-2-3．曲线的表示2-4-1-3．板单元的作成 2-4-1-3-1．CellTable的定义 2-4-1-3-2．利用PATCH命令作板单元CellTable的定义利用PATCH命令作板单元2-4-1-3-1．CellTable的定义单元（网格）2DBAFFLESHELL1DLINEFLUIDSOLID3DCellTable分类：1)FLUID(3D)2)SOLID(3D)3)BAFFLE(2D)4)SHELL(2D)5)LINE(1D)6)POINT(0D)0DPOINT定义后的CellTable2-4-1-3-2．利用PATCH命令作板单元PATCH,1,11,19,2,5,8PATCH,2,19,27,3,5,8PATCH,3,27,35,4,5,8PATCH,4,35,11,1,5,8PATCH,1,2,3,4,8,8命令：PATCH,NV1,NV2,NV3,NV4,NCI,NCJJ方向I方向或者用命令：PATCH,VX,VX,VX,VX,5,8「VX」表示要选取的点号。Tips!　恢复以前操作的方法★★★ STAR-CD中，存在相当于undo机能的RECOVER命令。2-4-1-4．边界表示2-4-1-5．节点的合并/压缩 2-4-1-5-1．节点的合并/压缩 2-4-1-5-2．合并后的单元的确认(edge表示) 2-4-1-5-3．合并后の单元的确认(edge上的节点表示)2-4-1-5-1．节点的合并/压缩节点号码单一的确认2-4-1-5-2．合并后的单元的确认(edge表示) edge表示时看不见内部网格线2-4-1-5-3．合并后的单元的确认(edge上的节点表示) edge上节点をVSET单一2-4-2．3维网格的作成VCEXTRUDE命令 2-4-2-1．VCEXTRUDE命令格式VCEXTRUDE命令事前准备 2-4-2-2．需要拉升形状(2维板单元)用CSET选出 2-4-2-3．作成网格的保管场所定义(CellTable定义) 2-4-2-4．节点号码的调查(最大节点号码) 2-4-2-5．坐标系的定义 2-4-2-6．1层网格厚度和层数的确认 2维板单元沿指定方向拉升出流体网格2-4-2-1．VCEXTRUDE命令格式VCEX,NSET,NVOFF,NC1,NC2,NCINC,LOCAL,DX,DY,DZNSET ：拉升层数NVOFF：节点号码的増量NC1,NC2,NCINC：拉升对象的单元(可用CSET,,,代替)LOCAL,DX,DY,DZ：1层坐标值的増量例>板单元的最大节点号码是「9」所以，NVOFF≧9NG：NVOFF=8结果为・・・NG：此时拉升方向不对・・・2-4-2-2．需要拉伸形状(2维板单元)用CSET选出2-4-2-3．作成网格的保管场所定义(CellTable定义)2-4-2-4．节点号码的调查(最大节点号码)2-4-2-5．坐标系的定义沿坐标系的某轴方向 1号坐标系有效Tips!用命令对坐标系的设定进行确认★ 同样可用命令实现以上功能： CSYS,1 ：CSYS，有效坐标系的号码 PLLO,ON,1 ：指定坐标系号码的表示或 PLLO,ON,ICUR ：有效坐标系的选择 REPLOT 2-4-2-6．1层网格厚度和层数的确认2-5．弯管的作成 2-5-1．2维板单元的作成 2-5-2．3维网格的作成3维网格作成(VCEXTRUDE命令)从红色圆柱的弯管的圆柱面作出板单元坐标系定义2-5-1．2维板单元的作成 2-5-1-1．CellTable的定义 2-5-1-2．板单元的作成 2-5-1-3．作成板单元后的确认CellTable的定义用CellTool作成板单元2-5-1-1．CellTable的定义2-5-1-2．板单元的作成用CellTool作成板单元2-5-1-3．作成板单元的确认Tips:确认vsetnewsedge的用处VsetnewsedgeCfinshell12vx2-5-2．3维网格的作成VCEXTRUDE命令事前准备 2-5-2-1．需要拉伸形状(2维板单元)用CSET选出 2-5-2-2．作成网格的保管场所定义(CellTable定义) 2-5-2-3．节点号码的调查(最大节点号码) 2-5-2-4．坐标系的定义 2-5-2-5．1层网格厚度和层数的确认2-5-2-1．需要拉伸形状(2维板单元)用CSET选出2-5-2-2．作成网格的保管场所定义(CellTable定义)2-5-2-3．节点号码的调查增量300VCEXTRUDE命令拉伸Cylindrical(圆柱坐标系)6号坐标系的原点确定：(Xc,Yc,Zc)=(0,-15,42)(Rxy,Ryz,Rzx)=(0,0,90)2-5-2-4．坐标系的定义2-5-2-5．1层网格厚度和层数的确认 分割数为18，1层的旋转角度为52-6．虚拟领域的作成VC3D命令： 2-6-1．VC3D命令格式VC3D命令事前准备 2-6-2．CellTable的定义 2-6-3．坐标系的定义 2-6-4．3个方向的网格厚度和层数的确认2-6-1．VC3D命令VC3D,X1,X2,NCX,Y1,Y2,NCY,Z1,Z2,NCZ　例>各坐标系下的VC3D命令的实行结果2-6-2．CellTable的定义2-6-3．坐标系的定义Cartesian(直交坐标系)8号坐标系的原点位置(Xc,Yc,Zc)=(0,-15,57)2-6-4．3个方向的网格厚度和层数的确认 分割数为40，1边的长度为40VC3D,-20,20,40,0,-40,40,-20,20,40X1,X2：-20,20x坐标值的始点和終点NCX：40X轴方向的分割数 VC3D命令：Y1,Y2：0,-40y坐标值的始点和終点NCY：40Y轴方向的分割数Z1,Z2：-20,20Z坐标值的始点和终点NCZ：40Z轴方向的分割数 网格的确认2-7．计算前对网格的设定 2-7-1．不要要素的删除 2-7-2．网格Check 2-7-3．不连续网格设定2-7-1．不要要素的删除 2-7-1-1．板单元的删除板单元在建模中使用，但对于解析是不必要的要素。（如不删除对于解析无影响） 2-7-1-2．流体单元的删除 由于对称性，故删除一半网格进行解析。 2-7-1-3．单元号码的压缩 计算开始前推荐对单元号码进行压缩 2-7-1-4．曲线的删除 曲线在建模中使用，但对于解析是不必要的要素。（如不删除对于解析无影响） 2-7-1-5．节点的删除 对于不构成流体网格的多余的节点进行删除。（如不删除对于解析无影响） 2-7-1-6．节点号码的压缩 计算开始前推荐对节点号码进行压缩2-7-1-1．板单元的删除2-7-1-2．流体单元的删除 由于模型形状的对称性，所以删除一半网格　CSET,NEWS,GRANGE,-0.01,999格式：CSET,NEWS,GRANGE,XMIN,XMAX,YMIN,YMAX,ZMIN,ZMAX,IGSYS(1)　　XMIN,XMAX：坐标系IGSYS的X坐标系最小/最大値　　YMIN,YMAX：坐标系IGSYS的Y坐标系最小/最大値　　ZMIN,ZMAX：坐标系IGSYS的Z坐标系最小/最大値　　　IGSYS(1) ：坐标系号码 現在，确认流体单元　　COUN,CELL2-7-1-3．单元号码的压缩2-7-1-4．曲线的删除2-7-1-5．节点的删除2-7-1-6．节点号码的压缩2-7-2．网格Check 计算前应对网格进行Check: 2-7-2-1．右手系的Check 2-7-2-2．二重节点和二重单元 2-7-2-3．Aspectratio，Facewarpage和Internalangle 2-7-2-4．负体积和单元重心在单元外2-7-2-1．右手系的Check右手系的单元2-7-2-2．二重节点和二重单元 二重单元 重复单元2-7-2-3．Aspectratio，Facewarpage和InternalAngle Aspectratio(a:b) FaceWarpage2-7-2-4．负体积和单元重心在单位以外 负体积：NegativeVolume通常由于右手系的不满足造成的。 单元重心在单元以外：Centroid 负体积单元2-7-3．不连续网格设定 2-7-3-1．Couple 2-7-3-2．Partialboundary(部分边界)的设定 2-7-3-3．不连续网格设定确认方法 1:n m:n m:n(面积不一致)2-7-3-1．Couple2-7-3-2．Partialboundary(部分边界)的设定2-7-3-3．不连续网格设定确认方法3．解析条件设定 3-1．定常解析的设定 3-2．边界领域的设定 3-3．物性的设定 3-4．边界条件设定 3-5．计算控制设定 3-6．Geom，prob文件作成和模型文件的最终的保存3-1．定常解析的设定3-2．边界领域的设定 3-2-1．流入面的边界领域设定（INLET) 3-2-3．虚拟领域壁面的边界领域设定　（WALL) 3-2-4．对称面的边界领域设定（SYMMETRY) 3-2-2．流出面的边界领域设定（OUTLET) GUI：NavCenter>LocateBoundaries>CreateBoundaries3-2-1．流入面的边界领域设定参考：Tips!Surface(NewEdgeVertexSet)　　3-2-2．流出面的边界领域设定3-2-3．虚拟领域壁面的边界领域设定3-2-4．对称面的边界领域设定3-3．物性的设定 3-3-1．物性的设定 3-3-2．紊流模型的设定 3-3-3．温度计算 3-3-4．Monitor单元和参照压力位置设定 解析对象的物性(物性值，流场的性质(层流/紊流)，热计算设定，压力场的设定等) NavCenter>ThermophysicalModelsandProperties3-3-1．物性的设定3-3-2．紊流模型の设定空气物性值3-3-3．温度计算温度场的解析3-3-4．Monitor单元和参照圧力位置设定 体现在.run文件中。 参照压力单元：非压缩性解析的情况不重要，压缩性解析的情况对流场有影响3-4．边界条件 边界条件 NavCenter>DefineBoundaryConditions>DefineBoundaryRegions 流入口(速度边界：INLET)　　流速 ：模型作出后可算出　　体积流量 ：0.1[m3/s]　　温度 ：500[K]　　紊流强度 ：3%(0.03)*2　　涡特征长度：0.014[m]*2　*1：紊流强度 :3～10[%](0.03～0.1)涡特征长度 :代表长度的10% 流出部(自然流出边界：OUTLET) 对称面(对称边界：SYMMETRY) 虚拟领域壁面(WALL边界：WALL)　　无摩擦壁面3-4-1．流入面的边界条件设定(INLET边界)体积流量0.1[m3/s]，从面积为76.4755[cm2]计算出流速为6.538[m/s]。(6.538[m/s]=0.1[m3/s]/(2.0×76.4755×1.0e-4[m2]))．圆几何和实际的多角形面积有误差※实形状面积为76.97[cm2](76.97[cm2]=π(7.0)2/2[cm2])．OutputWindowINLET边界面的面积为76.4755[cm2]流入速度的设定：6.538m/s1号坐标系的+z方向Turb.Switch中Tl/Length和K/Epsilon相当此例的紊流条件的设定：紊流强度3%(0.03) 涡特征长度：0.014[m]温度的设定：500[K]3-4-2．流出面的边界条件设定(OUTLET边界) 质量流量分配 质量流量規定3-4-3．虚拟领域壁面的边界条件设定(WALL边界)3-4-4．对称面的边界条件设定(SYMMETRYPLANE边界)3-4-5．其它壁面的边界条件(0号WALL)3-5．计算控制设定NavCenter>AnalysisControls 3-5-1．收敛判定值和解析算法的设定 3-5-2．结果文件(.pst)的输出设定NavCenter>AnalysisPreparation/Running 3-5-3．计算步数（Iteration）的设定 3-5-4．Restart的设定3-5-1．收敛判定値・解析算法的设定解析算法：SIMPLE收敛判定值：0.0013-5-2．结果文件(.pst)输出设定Filename：解析结果文件名的指定Outputfrequency：解析结果文件更新频度．每10步更新结果。Backupfrequency：解析结果文件备份文件。每100步输出一个结果文件。 　　　　例>Case名：star 　　　　star.pst_100，star.pst_200，　　　　　　　　　　star.pst_300 ，star.pst(计算结束后的文件名）3-5-3．计算步数的设定 计算步数：9999 收敛判定値：0.0013-5-4．Restart的设定 从最初开始计算 变化物性条件・緩和系数等，从途中的结果继续计算． 边界条件・多孔介质的变化・网格的变化后，从途中的结果继续计算．3-6．计算文件的作成和模型文件的保存 3-6-1．.geom文件和.prob文件的输出 3-6-2．.mdl文件的保存3-6-1．.geom文件和.prob文件的输出Cm为“0.01”.geom文件作成时查看输出是否有错误信息.prob文件作成时查看输出是否有错误信息3-6-2．.mdl文件的保存 模型文件的最终保存，pro-STAR的操作结束了。4．解析实行 输入：Star（LinuxOS)Tips!　计算结束时的Message(.run文件)★★ 通过检查计算结束时的Message,可对计算情况进行确认：①计算正常,被用户终止的情况***CALCULATIONSTERMINATED-JOBSTOPPEDBYUSERINTERVENTION②解析设定的计算步数正常结束(未收敛)***CALCULATIONSTERMINATED-SPECIFIEDNUMBEROF　　ITERATIONS/EXCHANGESCOMPLETEDFORTHISRUN③解析收敛了(定常)***CALCULATIONSTERMINATED-CONVERGENCECRITERIONSATISFIED④解析达到指定计算步数(非定常)***CALCULATIONSTERMINATED-SPECIFIEDMAXIMUMNUMBEROFTIMESTEPSREACHED⑤计算发散的情况***SOLUTIONDIVERGES/UNSTABLE.***CALCULATIONSTERMINATED;NEWFILE.divWRITTENTips!　计算途中停止计算★★★ 输入命令：　　touchABORT 输入命令：　　star-abortABORT大写字母Abort小写字母Tips!　从STAR-Launch实行计算的方法★★★ 输入命令「starlaunch」，选择RunSolver．5．结果处理 5-1．定常计算结果读入 5-2．3维数据表示 5-3．2维截面数据表示 5-4．流线的表示计算结果读入３维数据表示2维数据表示流线5-1．定常计算结果读入5-2．3维数据表示 5-2-1．速度矢量（Vector)的表示 5-2-2．压力标量（Contour）的表示5-2-1．速度矢量（Vector)的表示 5-2-1-1．速度矢量的表示 5-2-1-2．箭头的表示数变化 5-2-1-3．箭头的长度的变化5-2-1-1．速度矢量的表示速度数据的取得5-2-1-2．箭头的表示数变化设定前设定后5-2-1-3．箭头的长度的变化设定前设定后5-2-2．压力标量的表示 5-2-2-1．压力标量的表示 5-2-2-2．ColorScale的变化5-2-2-1．压力标量的表示取得压力数据5-2-2-2．ColorScale的变化 Auto色数的指定．最大可设定20种颜色 Local Global USER任意決定． Local值决定． Global值决定．5-3．2维截面数据表示 5-3-1．截面的表示(用鼠标指定截面) 5-3-2．截面的表示(用输入数值指定截面)5-3-1．截面的表示(用鼠标指定截面)Pick2点決定截面任意的截面的表示5-3-2．截面的表示(用输入数值指定截面)指定截面的表示指定截面位置指定截面的法線方向5-4．流线的表示 5-4-1．粒子初始值的设定 5-4-2．流线的表示5-4-1．粒子初始值的设定选择任意节点位置，定为粒子初期位置5-4-2．流线的表示 pro-STAR操作结束．Thanks!CDAJ-ChinaE-mail:info@cdaj-china.comhttp://www.cdaj-china.com