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STAR-CD概论和解析功能简介

 

STAR-CD 基础培训教程

 

STAR-CD Basic Training Manual

 

2005.4.14

 

简介

 

  • 通用流体解析软件STAR-CD v3.2(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 v3.2开始包括自动切割网格模块pro-am.
  • 本书的目的,介绍STAR-CD的模型的建立、解析设计以及后处理的程序。

 

Chapter1 STAR-CD概论

 

本章介绍STAR-CD的解析功能,文件系统和STAR-CD的相关知识。

 

  • 通用热流体解析软件「STAR-CD
  • STAR-CD解析性能
  • STAR-CD系统结构
  • STAR-CD文件系统
  • 环境变量设定、License相关介绍

 

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
  • 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)

 

2. STAR-CD解析机能

2.1.STAR-CD解析机能(1)

  • 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

2.2. 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

 

2.3.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

 

 

2.4.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(Complex Chemistry/STAR)模型
    • 复合化学(Complex Chemistry/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

 

 

 

 

2.5.STAR-CD解析机能(5)

 

  • 移动网格
    • 滑移网格(Sliding mesh),网格的增加/删除
  • Single Rotating Reference frame
  • Multiple Rotating Reference frame
    • 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,SFCDQUICK
  • 模型分割并行计算方法(HPC)

 

 

 

 

 




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