STAR-CCM+3D-CAD教程：旋风分离器几何建模与计算

"该资源是一份关于如何使用STAR-CCM+进行3D-CAD建模及模拟计算的教程，旨在教授用户如何利用该软件创建、修改几何模型，并进行流体动力学（CFD）分析。教程覆盖了从新建仿真到后处理的全过程，特别强调了3D-CAD模型的创建和参数化设计功能的应用。" STAR-CCM+是一款强大的计算流体动力学（CFD）软件，其3D-CAD模块允许用户直接在软件内部构建复杂的几何模型，而无需依赖外部CAD软件。在本教程中，用户将学习以下关键知识点： 1. **新建Simulation**: 首先，启动STAR-CCM+，通过“File”菜单选择“Save As”，以.csim为扩展名保存项目，如“cyclone.sim”。接着，右击“Geometry”下的“3D-CAD Models”，选择“New”来创建新的3D-CAD模型。 2. **3D-CAD模型管理**: 在新建的simulation中，会有一个目标树，包含“Bodies”、“Features”和“Design Parameters”。默认情况下，会有三个初始草图平面，这是构建模型特征的基础。用户可以重命名模型，例如将“3D-CADModels”改为“Cyclone”。 3. **草图绘制与约束**: 用户需要在特定平面（如YZ平面）上创建草图，定义旋风分离器的轮廓。在草绘过程中，可以使用约束和尺寸来精确控制几何形状。草图可以旋转和平移，网格间距可以根据需要进行调整，以适应几何模型的细节。 4. **旋转和拉伸操作**: 草图完成后，可以将其旋转或拉伸成实体。例如，可以通过旋转草图在YZ平面上的轮廓来创建旋风分离器的主体部分。 5. **创建Geometry Parts和分配新Region**: 这一步涉及将创建的几何对象划分为不同的Parts，便于后续的网格划分和物理域定义。每个Part可以关联一个Region，Region定义了物理属性，如材料和边界条件。 6. **生成网格**: 网格是CFD模拟的关键步骤，它将几何模型转化为数值求解的离散单元。用户需要根据问题的复杂性和求解精度需求，设置合适的网格大小和类型。 7. **设置模型**: 在这一步，用户需定义物理模型，包括流体性质、边界条件、初始化条件等，为计算做好准备。 8. **生成Scalarscene和运行计算**: 创建Scalar Scene用于可视化特定变量，如速度、压力等。然后，运行计算以解决流场问题。 9. **后处理—生成流线Streamlinesscene**: 后处理阶段，可以生成流线场景以直观展示流体流动路径，帮助理解流场特性。 10. **修改几何模型和重新运行计算**: STAR-CCM+的参数化设计功能允许用户修改几何模型，如改变出口高度，然后重新运行计算，以便分析不同参数对流场的影响。 通过本教程的学习，用户将掌握使用STAR-CCM+进行3D-CAD建模、CFD模拟及结果分析的基本流程，这对于理解和优化旋风分离器或其他工程设备的性能至关重要。