STAR-CCM+：单独与联合仿真优劣对比

适用版本：STAR-CCM+

Siemens STAR-CCM+是一款集成的多学科三维CFD仿真软件，采用最先进的连续介质力学数值技术开发，该软件在解决与多物理和复杂几何形状相关的问题方面拥有无可比拟的优势，可与用户现有的工程流程兼容，帮助用户实现模拟工作流的全自动化，并利用最少的用户互动执行迭代设计研究。

同时，Siemens STAR-CCM+与其它仿真软件有很好的接口，通过这些接口与其它类型软件联合处理复杂的工程问题。

下面以分析阀内流动为例，来对比STAR-CCM+单独仿真以及与1D软件Amesim联合仿真这两种分析方法。

STAR-CCM+与Amesim联合模拟阀门内部流动

通过STAR-CCM+ 至 Amesim 联合仿真，可获得阀门作用的更准确数据，以反馈给Amesim 模型；同时STAR-CCM+可以获得更加准确的边界数据。

图1 阀门模型

因流体而作用于阀体的数据从STAR-CCM+ 发送到Amesim中。Amesim 使用输入信号（以及指定的阀体质量和弹簧力）计算阀体的相关数据，然后将其输出信号反馈给 STAR-CCM+。STAR-CCM+ 通过使用用户自定义的节点运动将位移数据应用到重叠区域。

阀门特性：

阀体直径：50 mm

阀体质量：0.2 kg

阀体位移上限：10.21 mm

弹簧刚度：2000 N/m

通过STAR-CCM+与Amesim联合仿真，得到阀门的运动和内部流动。如下图所示。

图2 联合仿真结果

STAR-CCM+单独仿真阀门内部流动

与其它CFD分析软件一样，STAR-CCM+进行CFD仿真分析主要过程为：几何处理、网格划分、求解设置、后处理等几个步骤。

图3  CFD仿真分析主要过程

通过几何处理，生成CFD仿真所需要的计算区域；

通过网格划分，把计算区域离散化成小的网格区域，为下一步数值计算做准备；

通过求解设置，把已知的边界条件和求解方法输入到软件中，进行仿真计算；

通过后处理，提取需要的信息和数据。

图4 STAR-CCM+单独模拟阀门内部流动过程

综上所述，STAR-CCM+两种方法均可以摸拟阀门运动和内部流动过程。但是从系统角度看，采用STAR-CCM+与Amesim联合仿真，来模拟阀门内部流动分析更加便捷合理。

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