Simcenter STAR-CCM+ 2020
打开STAR-CCM+,新建simulation,选择Parallel on Local Host,Compute Processes根据自己电脑配置选择,点击OK。
将物理模型下的Steady改为Implicit Unsteady。
点击Tools > Motions,右键新建Rotation。Axis Direction设为[0.0, 0.0, 1.0],Rotation Rate设为2000.0 rpm,即定义扇叶以2000转每分的速度绕Z周旋转。
将创建的Motion应用至Rotating域。展开Regions > Rotating > Physics Values > Motion Specification,Motion选择Rotation。
本例中风扇转速为2000 rpm,单转时间为0.03 s,转1°耗时8.33e-5 s,将最小时间步长设置为8.33e-5 s。为提高精度,采用二阶离散格式。
展开Solvers > Segregated Flow > Velocity,Under-Relaxation Factor设为0.9,Pressure Under-Relaxation Factor设为0.9。
展开Stopping Criteria,Maximum Physical Time设为0.09 s,Maximum Inner Iterations设为7步,不勾选Maximum Steps。
创建报告监测扇叶受力。右键Reports选择New Report > Moment,Parts选择Rotating > Blades,右键Create Monitor and Plot from Report。
展开Monitors > Moment 1 Monitor,Trigger选择Iteration。
展开Scenes > Vector Scene 1 > Attributes > Update,Trigger选择Time Step。
展开Monitors > Area Averaged Inlet Pressure Monitor,Trigger选择Time Step。
展开Plots > Area Average Inlet Pressure Monitor Plot,X-Axis Monitor选择Physical Time。
展开Plots > Moment 1 Monitor Plot,X-Axis Monitor设为Iteration。
点击Solution > Clear Solution,清除MRF的计算结果。保存模型,初始化,提交计算。
进气压力曲线。展开Plots > Area Averaged Inlet Pressure Monitor Plot > Axes,Bottom Axis固定在[0.01,0.03]区间,Spacing设为0.002;Left Axis固定在[-160,0.0]区间。进气压力波动周期约为0.0025 s,为一个周期0.03 s的1/12(与扇叶数量对应),符合预期规律。
扇叶转矩曲线。展开Plots > Moment 1 Monitor Plot > Data Series > Moment 1 Monitor > Symbol Style,Shape选择Filled Circle。Bottom Axis固定在[7539,7567]区间;Left Axis固定在[-0.055,-0.025]区间。在单个时间步内,扇叶转矩达到收敛。
截面流速场矢量图。
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