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Star CCM+交界面的使用? Part_1

12天前浏览346

- 交界面 -

- Part 1 -

01

         

前言

         
         

❖ 关键词

# Star CCM+

# Interface

# 交界面

先前篇章已经对Fluent和Star CCM+中交界面的分类及使用等进行过简易介绍,在近期的学习过程中,博主发现仍存在很多困惑,因此针对Star CCM+中交界面的使用进行学习和整理,主要内容如下_

Star CCM+交界面是必须存在的吗?          
Star CCM+提供了几类交界面?          
交界面的类型、拓扑、连接?          
关于直接匹配和间接耦合匹配?          
关于交界面管理器?          
关于交界面类型?          
关于交界面的生成?          
关于交界面的高亮显示?          
           
           
           
     

02

             

正文

             
             

Star CCM+交界面是必须存在的吗?

❆ 在Fluent中,部分情况下Interface(即交界面)不是必须的,两个区域之间可采用共节点的方式进行数据传递;            
✦ 采用共节点的方式,两个区域在接触位置共用一个面,这个面在转入Fluent后作为Interior或Internal存在;            
❆ Star CCM+中,模拟计算时交界面用于区域之间进行求解数据的传递;            
✦ 其帮助文档中写到“对于质量、动量、能量或其他任何模拟量,除非区域之间存在交界面,否则它们不能从一个区域传递到另一个区域”            
✦ 暂时认为Star CCM+两个域之间进行数据交互必须有交界面的存在;            
✦ 其帮助文档中写到“共形网格是指交界面任一侧的面和节点之间存在一对一匹配的网格。 如果在网格生成流程中选择了相应选项,可以在网格化过程中生成此交界面。            
✦ Satr CCM+认为采用共形网格,两个区域之间所共用的那个面,也属于交界面,有点类似于Fluent中的Interior或Internal,请注意甄别;            

❆ 注意

某些类型的交界面会修改经过它们的次数,如呈现流体流阻力的多孔挡板交界面;            
[注意]            
来自帮助文档,没用过该功能,不甚清楚,考虑知识点完整性不做删减,后续有所了解再做解析;            
周期交界面和重复交界面可缩小求解域的范围;            
Star CCM+提供了几类交界面?            
❆ 基于边界的交界面            
✦ 这些交界面在属于同一区域或不同区域的一对边界之间形成;            
✦ 只能将一对边界分配给一个交界面;            
  _意味着包含大量相邻区域的模拟需要大量交界面,难以管理;            
❆ 基于零部件的交界面             
✦ 对于根据一个或多个几何零部件构造的区域,使用基于零部件的交界面可以根据几何节点中定义的零部件接触来定义连接;             
✦ 可以向基于零部件的交界面分配任意多个零部件接触;            
  _例如,一个区域包含了所有表示主板上电子元件的零部件;            
  _此区域将有两个交界面:一个用于元件与空气之间的连接(固体与气体),另一个用于元件之间的连接(固体与固体);            
❆ 基于区域的交界面            
✦ 其面对的是相连区域内的所有网格单元,而不是对相邻的表面起作用;            
✦ 基于区域的交界面有两种类型_            
  _重叠网格交界面:这些交界面有助于构建重叠网格;            
  _热交换器:此交界面类型用于模拟热交换器中冷热流体之间的热传递;            

❆ 解析

✦ 无论是基于边界的交界面,还是基于零部件的交界面,都是表面之间的交界面,而基于区域的交界面,是区域体积之间形成的交界面;

✦ 表面之间的交界面包括固态区域和流体区域之间的接触交界面、流体区域之间的内部交界面以及表示薄壁面隔离膜的挡板交界面;            
交界面的类型、拓扑、连接?            

✦ 可通过左侧结构树-交界面-进行交界面相关属性的查看及设置_            
✦ 可选择并设置交界面的类型_            
  _固体区域和流体区域之间的交界面,流体区域与流体区域之间的交界面,固体区域与固体区域之间的交界面,他们可选择的类型是不一样的;            
✦ 使用交界面拓扑属性可实现此类几何转换_            
  _周期拓扑和重复拓扑可应用于在边界之间形成的交界面;            
  _可以根据具有周期拓扑的充分发展的交界面创建充分发展流和热传递模型;            
✦ 使用直接匹配的交界面具有压印连接_            
_对于使用直接匹配的交界面,两个关联边界上的相交面之间是一对一连接;            
关于直接匹配和间接耦合匹配?            
✦ 边界之间的交界面通过面的直接匹配或间接耦合形成;            
■ 直接匹配            

 _初始化使用直接匹配的交界面时,求解器将使交界面一侧的面与另一侧的面相交; 

 _如果交界面上存在共形网格,则不需要此相交过程;

 _共形网格是指交界面任一侧的面和节点之间存在一对一匹配的网格;

 _如果在网格生成流程中选择了相应选项,可以在网格化过程中生成此交界面;

间接耦合            

 _间接耦合适用于映射接触和混合平面交界面类型;

 _对于固态区域中的网格可能比流体区域中的网格更粗糙的共轭热传递模拟,映射接触交界面非常有用;

 _混合平面交界面对于稳态下的涡轮机计算很有用;

 _可以说映射接触交界面具有映射连接,而混合平面交界面具有连接平均连接;

关于交界面管理器?            

✦ 通过左侧结构树-交界面-右键-查看弹出菜单_            
✦ 通过左侧结构树-交界面-底部属性栏-查看管理器属性_            
■ 初始化            
 _使用原始边界的面填充交界面边界节点;            
■ 全部重置            
 _从所有子交界面移除初始化;            
 _将在输出窗口中报告每个区域被移除的所有节点;            
■ 新建组            
 _通过在管理器节点中创建组节点,便于进行对象分组;            
_随后可将交界面节点拖放到新的子文件夹中;            
■ 分组依据            
 _通过将具有通用属性的交界面移至子菜单中选定的属性类别,便于进行对象分组;            
 _如果随后更改了给定交界面节点的属性,则它不会自动移至相应的子文件夹;            
■ 取消组合            
 _撤消分组过程;            
■ 详细说明            
 _控制交界面初始化时的详细输出级别;            
 _启用此选项后,将在输出窗口中输出更多详情;            
■ 接触选择优先级            
 _用于在使用动态查询分配接触时,设置接触分配的优先级;            
■ 交界面            
 _在模拟中创建的交界面数量(只读);            
关于交界面类型?            
✦ 交界面类型决定了交界面在流体和热传递建模方面的行为;            
✦ 交界面可以连接单个边界(面)或整个区域(体积);            
 _Star CCM+中可选择交界面的类型大致如下,如后续有合适的案例再行解析;            

关于交界面的生成?            

           

在将部件分配给区域时,可进行交界面的相关生成设置_

■ 根据接触创建边界模式界面

 _根据区域之间的接触自动创建边界模式界面;

 _应该就是上文提到的基于边界的交界面;

 _每一个交界面仅包含一对边界;

 _对于复杂模型需要大量交界面,较难管理;

■ 根据接触创建接触模式界面

 _根据区域之间的接触自动创建接触模式界面;

 _一个交界可以包含多对边界;

 _比如一个固体域(域内包含多个固体零部件且存在接触)和一个流体域之间通过此方式创建的交界面会是两个,一个用于固体域与流体域的连接,另一个用于固体域内各零部件之间的连接;

[注意]

可能就是上文提到的基于零部件的交界面,比较类似,但是名称不同,博主也并不能确定;

■ 请勿根据接触创建界面

 _不根据区域之间的接触自动创建交界面;

 _需要在左侧结构树-区域-手动创建交界面,先前篇章关于Star CCM+的案例多采用此种方式,有需要的小伙伴可自行查看;

关于交界面的高亮显示?            

           
✦ 单击交界面节点下的交界面时,将在图形窗口中高亮显示关联的交界面;            
  _未初始化的交界面显示为黄色;            
  _已初始化的交界面显示为紫色;            
           
----待续--                

03

             

写在最后

             
             

❖ 本篇章针对Star CCM+中交界面(Interface)的使用进行解析介绍

来源:霍同学CAE
Fluent通用电子控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-06-15
最近编辑:12天前
霍同学
硕士 | 结构工程师 -仿真的魅力-
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