Star-ccm+: 万物皆可控-场函数应用

场函数（field function）

Star-CCM+是一款广泛应用于工程模拟的计算流体动力学(CFD)软件，其中场函数（field function）是该软件中非常强大的一个辅助工具。场函数的基本功能是计算场量可视化，指定边界和区域条件，或者定义初始状态。

 

Star-ccm+提供了系统已定义好的场函数，当激活物理模型时，相应的场函数就会自动添加。比如当有流体物理体,流动等相关场量就会自动激活，比如压力。系统预设的场函数一般都在使用，直接用报告的形式调用了而已。

 

那么，为什么说场函数“万物皆可控”呢？场函数支持用户自定义表达式，通过数学表达式来定义和控制仿真过程中的物理场，如流场、温度场、压力场等。不仅仅能通过逻辑算法实现控制策略，连同后处理结果也可用通过场函数定义来显示想要的结果。今天我们就来聊聊场函数在电池热仿真方面的应用，做个抛砖引玉。

 

场景一：参数化定义

一个电池包的仿真包含的材料比较多，若想仿真不同温度的case，逐个去改连续体的初始温度比较费时间，而且容易遗漏，只要创建个自定义标量的场函数用来表示起始温度就可以，有点类似amesim全局参数的意思，只要在场函数里更改就可以了，其他的参数，比如流量、进口水温等也可以用此方法定义，方便快捷。

 

场景二：表格引用

另一个比较重要的应用就是表格数据的引用。在电池热仿真中，由于发热量会随温度和SOC等因素变化而变化，通过场函数引用一维或者二维表格数据来定义发热量也是常用的方法，类似的，环境温度和进出口等边界条件也可以用场函数来定义。

 

场景三：监控与控制策略

场函数可以引用报告进行监控，结合逻辑判断语句进行简单的控制策略实现。比如常见的根据电池最大温度判断冷却开启，以及进出口水温的控制；根据SOC、物理时间决定仿真时长；根据收敛残差等条件做动态物理时间仿真，提高效率等。

 

总结

Star_ccm+的场函数的功能远不止上面提到的这些，据官方文档介绍，场函数种类就有五种，再结合算术和逻辑运算符，能实现的功能只有想不到，没有做不到。总体来说，就是通过合适的控制语言，从初始状态、到边界条件，甚至到后处理结果做到“可变、可控”。

 

欢迎加微 信交流，共同进步。