STAR-CCM+3D-CAD教程：旋风分离器几何建模与计算

"该教程是关于使用STAR-CCM+进行3D-CAD建模的指导，特别是如何创建和分析旋风分离器的几何模型。它涵盖了从新建模拟到后处理的完整流程，强调了参数化设计和几何修改对计算流体动力学(CFD)分析的影响。" 在STAR-CCM+这款强大的CFD软件中，3D-CAD模块允许用户直接在软件内部构建复杂的几何模型，无需依赖外部CAD系统。在这个教程中，我们将学习如何利用3D-CAD工具创建一个简化的旋风分离器模型，并分析其内部流场特性。 首先，创建几何模型是整个过程的起点。这涉及到定义草图轮廓，然后通过操作如旋转和拉伸来形成实体。以旋风分离器为例，我们首先在YZ平面绘制草图，重命名为Sketch Profile，接着右击选择Create Revolve进行旋转操作，生成分离器的容腔轮廓。 草图绘制是至关重要的一步，需要添加必要的约束和尺寸，确保几何形状的精确性。在草图平面中设置网格间距有助于提高细节的精确度，这对于后续的计算至关重要。 在模型构建完成后，我们需要分配Geometry parts并定义新的Region，这有助于划分不同的物理区域，以便进行不同的材料属性设定或边界条件的指定。接下来，生成网格，这是进行CFD计算的前提，网格的质量直接影响计算结果的准确性和计算速度。 在模型设置阶段，需要定义流体性质、初始条件和边界条件，比如入口速度、出口压力等，这些都是影响流场行为的关键因素。生成Scalarscene是为了可视化和理解流场中的某些特定量，如速度、压力等。 运行计算后，可以通过后处理工具，例如生成Streamline scene，来观察流线分布，以此分析流场的流动特性。如果需要修改几何模型，如改变旋风分离器的出口高度，可以利用STAR-CCM+的参数化设计功能，修改参数后重新运行计算，无需重新创建整个模型。 总结来说，这个教程详细讲解了STAR-CCM+中3D-CAD的使用，从基础建模到高级分析，旨在帮助用户掌握如何利用该软件进行CFD分析，特别是在旋风分离器这样的工程问题上的应用。通过实践这些步骤，用户能够提升在模拟复杂几何结构和流动问题上的技能。