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STAR-CCM+是西門子推出的新一代CFD軟件。采用最先進(jìn)的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)數(shù)值技術(shù)，并和卓越的現(xiàn)代軟件工程技術(shù)結(jié)合在一起，擁有出色的性能和高可靠性，是熱流體分析工程師強(qiáng)有力的工具。STAR-CCM+界面非常友好，對(duì)表面準(zhǔn)備，如包面(surface wrapper)、表面重構(gòu)(surface re-mesh)及體網(wǎng)格生成(多面體-polyhedral、四面體-tetrahedral、六面體核心網(wǎng)格-trim)等功能進(jìn)行了拓展。在計(jì)算過程中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控分析結(jié)果（如矢量、標(biāo)量和結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖表等），同時(shí)實(shí)現(xiàn)了工程問題后處理數(shù)據(jù)方面的高度實(shí)用性、流體分析的高性能化、分析對(duì)象的復(fù)雜化、用戶水平范圍的擴(kuò)大化。由于采用了連續(xù)介質(zhì)力學(xué)數(shù)值技術(shù)，STAR-CCM+不僅可進(jìn)行流體分析，還可進(jìn)行結(jié)構(gòu)等其它物理場(chǎng)的分析。目前STAR-CCM+正在應(yīng)用于多達(dá)10億網(wǎng)格的超大型計(jì)算問題上，如方程式賽車外流場(chǎng)空氣動(dòng)力分析等計(jì)算量特大的項(xiàng)目。 STAR-CCM+著眼于未來20年內(nèi)工程領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。專家們對(duì)其概括很簡(jiǎn)單：STAR-CCM+不僅是個(gè)高效的解算器，也是CFD領(lǐng)域的全新嘗試。

STAR-CCM+基本功能：

一、前處理

●能夠直接讀取主流CAD軟件的模型及數(shù)據(jù)（ProE、UG、Catia、Solidworks等）；能讀取IGES、VDA、STL等幾乎所有格式的CAD文件；

●復(fù)雜表面快速處理能力

(1)、擁有全新的包面功能（surface wrapper），可以將工程案例中的復(fù)雜且破碎的CAD模型自動(dòng)轉(zhuǎn)化為封閉的面網(wǎng)格；

(2)、表面特征保持與簡(jiǎn)化、防止接觸、漏點(diǎn)檢查、自動(dòng)或手工修補(bǔ)表面等高級(jí)功能；

(3)、具備表面網(wǎng)格重構(gòu)技術(shù)，生成高質(zhì)量的三角形表面網(wǎng)格能力，且可以將修復(fù)以后表面輸出STL等格式。

(4)、對(duì)單個(gè)網(wǎng)格或者局部面網(wǎng)格進(jìn)行手動(dòng)修復(fù)功能。

(5)、節(jié)點(diǎn)操作：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，合并節(jié)點(diǎn)，投影節(jié)點(diǎn)，增加、刪除節(jié)點(diǎn)等；

(6)、單元操作：?jiǎn)卧钠揭啤⑿D(zhuǎn)和復(fù)制，手工創(chuàng)建、刪除單元，單元分裂，局部或整體的密度調(diào)整（粗化和細(xì)化），修改單元法線方向等；

(7)、網(wǎng)格模型處理：網(wǎng)格平滑、拓?fù)錂z查、重劃分、修補(bǔ)等；

(8)、質(zhì)量控制：自動(dòng)檢查網(wǎng)格質(zhì)量，自動(dòng)進(jìn)行整體光順處理，壞單元自動(dòng)重劃，可視化修改網(wǎng)格質(zhì)量等。

●體網(wǎng)格能力

(1)、高質(zhì)量的內(nèi)部六面體網(wǎng)格功能(trim網(wǎng)格)，可以生成計(jì)算域中心區(qū)域?yàn)榱骟w網(wǎng)格，邊界區(qū)域?yàn)槎嗝骟w網(wǎng)格；

(2)、四面體網(wǎng)格生成功能；

(3)、混合網(wǎng)格生成功能；

(4)、特有多面體網(wǎng)格（ployhedral mesh）；獨(dú)立生成多面體網(wǎng)格，而不是通過先生成四面體網(wǎng)格后轉(zhuǎn)成多面體網(wǎng)格；

(5)、能夠生成分層的貼體六面體單元；

(6)、局部加密技術(shù)和自動(dòng)模板功能。

二、分析功能

●具備全面分析流體流動(dòng)分析能力，求解器應(yīng)包含分離式求解器和耦合求解器兩種典型的求解方法；

●能完成二維單元條件下的流動(dòng)計(jì)算包括二維軸對(duì)稱、帶有旋流的軸對(duì)稱問題；

●可以模擬無粘流、層流和湍流。湍流模型針對(duì)不同的流動(dòng)有多種選擇，如一方程的Spalart-Allmaras模型、雙方程k-ε模型，DES模型、雷諾應(yīng)力模型（RSM）、大渦模擬（LES）、SAS（ Scale Adapted Simulation）湍流模型，嵌入式大渦模擬（E-LES）等，SST轉(zhuǎn)捩模型；可以定制或添加自己的湍流模型，具有最新的Realizable k-e model紊流模型；

●物理模型可以是牛頓流體或者非牛頓流體；

●可分析不可壓縮與可壓縮流動(dòng)（包括跨音速與超音速）

●能進(jìn)行換熱問題的模擬。包括強(qiáng)迫、自然和混合對(duì)流換熱問題，共軛傳熱和輻射換熱問題；可以考慮太陽輻射、透明固體輻射及可穿透介質(zhì)中輻射的傳播；交界面網(wǎng)格不受限制；

●可以完成化學(xué)組分的摻混和反應(yīng)，包括各向同性和非均勻的燃燒模型，表面沉淀和反應(yīng)模型，可以模擬燃燒化學(xué)方應(yīng)過程；

●有自由表面和多相流模型，如VOF，Euler多相流模型；

●可以進(jìn)行拉格朗日坐標(biāo)系下離散粒子的軌跡計(jì)算，壁面行為及液膜分析能力；

●含有針對(duì)融化、固化問題的考慮組分輸運(yùn)的相變模型、沸騰模型；

●多孔介質(zhì)模型可以處理各向異性滲透率、內(nèi)部阻力、固體熱傳導(dǎo)和多孔介質(zhì)壓力梯度問題；

●動(dòng)網(wǎng)格模型可以模擬運(yùn)動(dòng)物體周圍的流體流動(dòng)，支持網(wǎng)格重構(gòu)算法和六自由度計(jì)算；

●噪聲模擬；

●可以使用慣性（靜止）或非慣性（多軸旋轉(zhuǎn)或加速）坐標(biāo)系；

●具有多坐標(biāo)系模塊和滑移網(wǎng)格模塊；

● 具有材料物性的數(shù)據(jù)庫；

●具有強(qiáng)大的用戶自定義功能(UDF)；

●輸入輸出參數(shù)功能；

● 一階到高階融合數(shù)值算法，偽瞬態(tài)算法，FMG初始化，Hybrid初始化；

●快速I/O接口；

●可進(jìn)行多學(xué)科耦合、流固耦合（支持流體的計(jì)算結(jié)果直接和Abaqus相交換）；

●二次開發(fā)能力：開發(fā)接口滿足工程通用開發(fā)軟件，如FORTRAN語言，C語言等；模型的控制方程可以修改方程項(xiàng)及增加方程項(xiàng)，并且具有增加控制方程的能力；具有增加或修改物理屬性、熱力學(xué)屬性、化學(xué)屬性等的能力，并且屬性的關(guān)系式具有較強(qiáng)的靈活性；具有自定義前、后處理變量的能力；具有靈活輸入邊界、初始數(shù)據(jù)的能力。

圖文來源---Simcenter