STAR-CCM+——新一代CFD集成化平台
STAR-CCM+简介 (1)
STAR-CCM+的主要功能与特点 (1)
STAR-CCM+的网格方案 (7)
STAR-CCM+的专业模块 (12)
STAR-CCM+在工业中的应用 (14)
STAR-CCM+简介
STAR-CCM+是CD-adapco集团推出的新一代CFD集成化平台。采用最先进的连续介质力学算法(computational continuum mechanics algorithms)，并同卓越的现代软件工程技术相结合，拥有出的性能和高度的可靠性，是热流体工程师强有力的分析工具。
在完全不连续网格、滑移网格和网格修复等关键技术上，STAR-CCM+经过来自全球10多个国家，超过200名知名学者的不断补充和完善，已成为同类软件中网格适应性、计算稳定性和收敛性方面的佼佼者。
近年来，STAR-CCM+一直是计算流体动力学模拟的通用平台，并获得了良好的声誉。如今，STAR-CCM+本身已经不仅仅是计算流体动力学软件，其最新发布的版本基于领先的计算流体动力学求解器引入了结构分析计算的求解能力，同时还添加了噪声求解功能。一个流动、传热、应力和噪声模拟一体化的通用软件首次呈现在用户面前。
STAR-CCM+强大的网格生成工具，完备的物理模型和先进的CFD技术使得其被广泛应用于所有流体计算领域，涉及的行业有航空航天、汽车、生物医疗、建筑、化学、电子器件、能源、石油天然气、环境、船舶和旋转机械等。最新发布的STAR-CCM+版本在网格生成技术、物理模型、连续介质数值算法、大规模并行计算能力、集成的用户界面等方面都取得了重大进展，进一步巩固了STAR-CCM+在通用计算流体力学方面的领导地位。
STAR-CCM+的主要功能与特点
友好的用户界面
z集成的图形用户界面—将前后
处理与计算分析集成在同一个
环境中；
z跨平台的用户界面—界面采用
JA V A语言编写，可实现通过
C-S模式进行跨操作系统的工
作，并行计算可多个操作系统进
行；
z可采用C/C++/FORTRAN语言
编写用户子程序，并可使用Java
语法编辑场函数；
z丰富的图片系统。
灵活的3D-CAD建模和CAE集成功能
3D-CAD建模功能
z可进行完全参数化的3D建模，生成几何模型或对导入的几何模型进行修改；
z使用特征树来记录和控制3D模型建模过程；
z输出设计参数使得用户可以在非设计界面下修改3D模型；
z完全集成在STAR-CCM+的工作流程中。
CAE集成功能
z可将任意场函数映射和输出到其他程序中；
z与ABAQUS、NASTRAN、RADTHERM的单元-单元、单元-节点、节点-节点之间数据映射；
z使用最小二乘法的体到体数据映射（用于网格替换）。
先进的几何处理和网格生成功能
z对输入的几何进行自动或者手动的修复，基于点、线、面的修补功能，
强大且灵活；
z全新的包面功能（surface wrapper）：可将工程案例中复杂且破碎的
CAD模型自动转化为封闭的面网格，节省大量的CAD数据手工修复
reactor软件时间；
z全自动生成多面体网格、四面体网格与六面体网格而无需人工干涉；
z表面特征保持与简化、防止接触、漏点检查、自动或手工修补表面等
高级功能。
STAR-CCM+的多面体网格（polyhedral）
STAR-CCM+ “蜂窝猜想”的数学问题一直到1999年6月才得到完全证明：六边形拓扑网格可以利用最少的周长划分相同面积。
－“A hexagonal grid represents the best way to divide a surface into regions of equal area with the least total perimeter”－－Thomas C Hales University of Michigan
Trimmed（左）和Polyhedral（右）壁面都有5层prism边界层
典型的多面体网格
Tetrahedral－650,000单元Polyhedral－138,000单元
四面体是一种比较简便的自动划分方式。每个四面体有四个相邻单元，对于单元中心的数值是采用线性的近似。但是，当相邻节点的空间位置接近于一个平面时，垂直于这个面的梯度就难以计算准确；当一个单元的面位于边界上时，它的相邻三个单元计算可能出现计算不准，在计算区域的边和角的位置，四面体的问题更突出。
多面体网格克服了传统网格的缺点：
有更多的相邻单元，梯度的计算和当地的流动状况预测更准确；
多面体对几何的变形没有四面体敏感。智能的网格工具使得单元可以自动融合、分裂，或者增加新的点
、线、面；
对于回流的流动，例如顶盖驱动的空穴流，多面体的计算精度甚至超出Hexa网格。
STAR-CCM+可以接受目前流行网格生成软件的网格（Hexa、Tetra等），也可以解算多面体网格（Poly）。多面体网格和相同数量的四面体网格（Tetra）相比，不但计算结果更精确，而且解算速度～5倍。
STAR-CCM ＋具有功能强大的网格生成器，可自动划分多面体网格、四面体网格、Trimmed 网格。
四面体模型
四面体网格: 2,131,703 (1.3GB memory)
多面体模型
多面体网格: 353,022 (900MB me  mory)
多面体只需四面体网格数的1/5，但计算精度相当。同时收敛速度、趋势更好于四面体网格。
例 2

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。