仿真干货｜贺新能源汽车首破千万，STAR-CCM+汽车外流场仿真教程奉上
2024年11月，我国汽车行业迎来了一个重要的里程碑——新能源汽车销量首次突破千万大关！标志着我国新能源汽车产销规模跨入年度“千万辆级”时代，也意味着我国技术创新与产业发展的加速，正引领全球汽车产业转型升级。在这年产销千万“加速度”的背后，CAE发挥了至关重要的作用，在汽车的设计研发过程中，对汽车外流场、气动优化、噪声等方面的仿真分析，是研发团队必不可少的环节。
本篇将为您奉上STAR-CCM+汽车外流场仿真的详细图解教程.
01 案例概述
01 案例概述
该教程将针对汽车外流场仿真案例，通过几何包裹、布尔操作得到外流场计算域，进行网格划分和局部细化，设置对应的边界条件以及计算模型，监控相应参数，完成一次神工坊高性能仿真平台的全流程StarCCM计算。
02 步骤详解
02 步骤详解
1.创建作业
打开「神工坊」平台进行注册升级，免费获取200元体验金，启动平台；
点击下方仿真计算按钮，切换至仿真计算应用界面，双击打开StarCCM-a；
在弹出窗口中键入作业名称，选择资源池，勾选GUI功能
GUI开启：可进入图形界面，进行可视化操作；
GUI关闭：通过加载设置好的sim文件、宏文件提交后台计算
图形模式保持默认的VNC即可，若想获得更为流畅的操作可切换至远程桌面显示方式
VDI模式队列：采用高效的远程传输协议，图形显示及操作更流畅清晰
软件版本可切换至需要使用的版本，作业目录需选择到sim文件所在目录，右键确认；
若要调度256核，可以设置4个使用节点，每节点核心数64核来实现，限制时长保持默认无限制
提交后点击图形界面按钮进入STAR CCM+软件界面-载入工程文件，可以看到实际作业是运行在如下的4个节点上，运行规模与作业提交时一致，选择sim文件，进入设置界面。
2.包裹操作
选中整个车身的几何
更改相应参数：基准尺寸：0.002m；最小表面尺寸：5%；
体积抽取：外部 - 对车身添加自定义的曲线控制，目标尺寸设为5%的基准尺寸，最小尺寸设为2.5%的基准尺寸；
对车身添加防止接触控制：选中整个车身表面-最小尺寸填入0.001米（基准尺寸的一半）
执行包裹操作
3.布尔操作
外部的流场域与包裹车身相减-计算得流体域-分配给Regions
4.设置边界条件
将入口设置为速度入口，其余边界设置为压力出口，中间的面设置为对称边界
对称边界：可以减少计算资源的消耗
5.网格划分
选择并行
并行计算：「神工坊」平台是基于国家超级计算无锡中HPC集群，采用专用的服务器及并行文件系统，通过高性能仿真硬件和软件优化，提供高效仿真支持，可大幅提升前处理效率。
网格基准尺寸控制：0.002m - 边界层数：5层 - 网格增长率：快；
车翼：添加面部控制 - 增加局部网格细化 - 点击执行；
最终生成的体网格如下，单元总数达到1千多万。
6.计算设置
设置计算模型，选中3维模型，稳态，气体，分离流，以及恒定密度，湍流模型选用k-e雷诺平均方程
设定初始条件：20m/s（车身与空气相对速度）
设置迭代步数：10000步
对汽车尾表面添加升力系数、阻力系数监控，及对对称边界的速度流场监控，以动态显示计算过程中的流速变化。
图形可视化界面：及时监控残差、系数、云图，及时发现计算异常，以及时更改参数。较命令行模式，减少了无效计算及资源浪费。
7.后处理效果展示
完成计算，保存计算结果 - 进行后处理
「神工坊」集成强大的GPU渲染，保证后处理渲染的稳定流畅，也可下载进行存档
监测云图界面
整个车身压力云图
03 结语
以上，是STAR-CCM+的汽车外流场仿真案例的全流程的演示。关注我们，敬请期待更多工程仿真案例教程，让「神工坊」一站式高性能仿真云平台，陪跑你的仿真实战之路。
