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基于STAR CCM+的某车型打气泵流场分析
摘要：针对某车型怠速工况下发动机噪声较大的问题，试验结果显示打气泵为主要的噪音源之一，基于STAR
CCM+对打气泵的工作状态进行模拟，得到了打气泵内活塞运动时打气泵腔内瞬态流场分布，以及气动噪声最大时的稳态流场分布，并对流场进行分析，指出了气动噪声水平较大的区域。
关键词：打气泵；流场；气动噪声
1. 前言
某车型在怠速工况下存在发动机噪声过大的问题，试验结果显示发动机上方驾驶室下方噪声值为90dB，噪声频率主要在2000Hz左右，隔离气制动系统的影响后噪声明显减小。气制动系统中的打气泵的泵内空间狭小，结构复杂，且泵内活塞高速往返运动使泵内产生周期性的高压高速气流，容易造成较大的气动噪声，因此对打气泵的泵内流场及气动噪声分析进行分析。
2. 几何模型简化
2.1模型简介
打气泵的泵内流场分析流体域主要包括三部分：进气室、排气室、缸内区域，缸内区域和进气室之间以及缸内区域和排气室之间通过进气孔和排气孔连通，并由阀门控制孔的开闭，如图1所示。打气泵工作时曲轴转动并通过连杆带动活塞上下往返运动，运动过程主要包括进气和排气两部分，当活塞向下运动时，缸内空间扩张，进气阀门开启，排气阀门关闭，打气泵进气；当活塞向上运动时，缸内空间压缩，吸气阀门关闭，排气阀门打开，打气泵排气。
图1 打气泵结构示意图 2.2模拟方法
打气泵内部流体域的空间狭小，几何结构复杂，阀门处间隙小，建模难度较大，运用STAR
CCM+的面网格重构（surface remesh）、体网格生成（trimmer）、网格局部加密（volumetric control）以及丰富的网格自动和手动修复功能进行网格的生成和修复，极大的提高了前处理的质量和减少了前处理的工作量。
打气泵工作时，活塞会在连杆的带动下高速的上下往返运动，运用STAR CCM+的网格移动（motion）功能，通过模拟活塞上表面的位置变化，精确的模拟了打气泵缸内流体域体积随着时间的变化。
HEAVY TRUCK《重型汽车》
26【摘 要】汽车空调除霜性能对汽车驾驶和交通安全起着重要作用，
文章基于STAR-CCM+通过CFD方法对某重型卡车的空调除霜性能进行分析，找出除霜系统的优化方案。通过对除霜系统出风口位置、出
风口格栅结构、风管管道及出风格栅方向进行优化设计改进，除霜性
能在-30°得到改善与提升，最终得到满足设计要求的除霜系统。
【关键词】STAR-CMM+；除霜系统；CFD；风量分配；优化设计基于STAR-CCM+汽车除霜系统
CFD仿真分析与优化
□文/代伟峰 杨晓萌 刘 晓（中国重汽集团汽车研究总院）
引言
在寒冷天气下，当车内空气和寒冷
车窗表面接触时，空气中的水分受温度
降低的影响饱和析出，形成水汽。当空
气温度下降到零度以下时，水汽就会在
玻璃表面凝华产生冰晶，汽车挡风玻璃
上冰晶凝结形成的冰霜会严重影响驾驶
员视野，对行车安全产生危害，因此
如何快速除霜对行车安全至关重要。
GB11555—2009对汽车除霜系统性能
和试验方法做出了严格的规定（M1类
汽车强制执行）。参考此标准，重型卡
车一般要求试验开始20 min后，A区
域需完成80%除霜；试验开始35 min
后，A区域需完成100%除霜，B区域
需完成95%的除霜，如图1所示。
图1 除霜A、B区域划分
基于重卡的传统除霜系统设计主要
采用经验设计方法，待样车制造完成后，
利用试验核查其实际性能效果，费用高，
设计整改周期长。本文通过STAR-
CMM+软件以及CFD数值模拟技术，在某重型卡车的研发过程中，对空调的
除霜性能进行前期理论分析，对除霜风
道、格栅出口面积及角度等关键部位进
行分析和优化，使整车的除霜性能大幅
提升，且优化结果在实车中得到了有效
验证。
1 空调除霜风道CFD仿真分析
1.1 基本理论
在STAR-CCM+中挡风玻璃和侧
窗玻璃的除霜模拟包括两个过程：整个
除霜计算域内的流场稳态计算和除霜过
程的瞬态计算。当热气流将热量通过玻
璃的内侧传导到玻璃外侧的霜层，霜层
Ansa划分网格STAR-CCM+加载计算实例
目录
第一部分模型几何清理 ................................................................................................................................ 3
1.1几何清理过程 ................................................................................................................................. 3
1.1.1 启动Ansa软件 ................................................................................................................... 3
1.1.2 导入需要清理的几何模型 ................................................................................................. 4
1.1.3 删除与分析无关的几何特征 ............................................................................................. 6
1.1.4 调整面的方向..................................................................................................................... 6
1.1.5 修补孔洞，将模型封闭 ..................................................................................................... 7
第19卷第2期2010年6月计算机辅助工程ComputerAidedEngineeringVol.19No.2Jun.2010
STAR-CCM+使用技巧
收稿日期：2010-04-281如何充分利用STAR-CCM+的一体化集成
优势？
STAR-CCM+的操作是流程化的，整个CAE分
析流程都集成在1个界面中，用户可以完全摆脱学
习和掌握专业CAD造型软件，其他网格生成、表面
处理等前处理软件以及结果处理、动画制作等后处
理软件的漫长和痛苦的过程.其中，3D-CAD模块的
加入，更加强化一体化带来的高效便捷的优势.如在
旋风式分离器的设计中，出口深度通常是个需要改
变的参数，以寻求更优的分离效率.用户可以在STAR-CCM+中绘制分离器草图时，勾选出口深度
的Exposeparameter？选项，即将其指定为Design
Parameter.通过对其他相关边进行位置约束，即可实
现改变DesignParameter来改变整体几何外形的目
的（见图1），用户无须设置网格模型、尺寸及边界条
件，就可以直接生成网格并实施计算，大大缩短优化
改进设计的分析周期.
图1通过DesignParameter改变几何外形
2多面体网格有哪些优势？
STAR-CCM+中的多面体网格技术非常先进成
熟.多面体网格具有六面体网格的精确度兼具四面
体网格的易生成性，在STAR-CCM+中是最常用的
网格类型.多面体具有比四面体网格更好的收敛性
和更小的网格依赖性，大大降低用户的硬件资源要
求和计算时间.用某赛车外流分析实例说明选择多
面体网格的优势，见图2.在该例中，若采用四面体
网格，则需要210万个网格才能消除网格依赖性，占
用内存1.3GB；若采用多面体网格，则仅需35万个
网格就可消除网格依赖性，占用内存900MB.图3
和4分别为四面体网格和多面体网格在相同计算条
件下监控得到的阻力因数和升力因数曲线的收敛情况，可以看出，后者收敛速度远快于前者.
图2某赛车外流场分析
未知驱动探索，专注成就专业
1
STAR-CCM 与流场计算
简介
STAR-CCM是一种流体力学（CFD）软件，可以对流体流动、热传导以及其他与流体有关的物理现象进行数值模拟和分析。它是一种广泛应用于工程和科学领域的计算流体力学（CFD）工具。STAR-CCM的优势在于其强大的求解器和用户友好的界面，使得它成为工程界最流行的CFD软件之一。本文将介绍STAR-CCM软件以及其在流场计算中的应用。
STAR-CCM的特点
1. 多学科耦合：STAR-CCM可以同时模拟多种物理问题，如流体流动、传热、化学反应等。它能够实现不同学科之间的相互耦合，使得用户能够更全面地分析问题。
2. 强大的求解器：STAR-CCM采用了高效的求解算法和数值方法，可以解决复杂的流场问题。其多重网格技术和并行计算能力保证了高效率和准确性。
3. 用户友好的界面：STAR-CCM提供了直观、易于使用的图形界面，使得用户能够方便地建模、设置边界条件未知驱动探索，专注成就专业
2
和运行仿真。用户可以通过拖拽、点击等操作来完成复杂的模型建立和设置。
4. 大数据处理能力：STAR-CCM支持处理大规模数据，可以快速生成、分析和可视化模拟结果。用户可以通过丰富的后处理工具来深入理解模拟结果，并做出相应的决策。
应用案例
汽车空气动力学模拟
STAR-CCM可以对汽车在行驶过程中受到的空气动力学影响进行模拟和分析。通过建立汽车的几何模型并设置相应的运动条件，可以得到汽车在不同速度下受到的气流阻力、升力等信息。这些数据对于汽车设计和优化来说非常重要。
风力发电机模拟
利用STAR-CCM可以模拟风力发电机在不同风速下的运行情况。通过建立发电机的几何模型和设置运动边界条件，可以预测发电机在不同风速下的输出功率和振动情况。这些模拟结果对于风力发电机的设计和性能评估有重要意义。 未知驱动探索，专注成就专业
3
航空航天器气动学模拟
Simcenter STAR-CCM+是一个功能强大的计算流体动力学（CFD）软件，用于模拟和分析流体流动、传热和流体-结构相互作用等问题。以下是一个使用Simcenter STAR-CCM+进行流体动力学模拟的简单例程：
启动STAR-CCM+并创建新模拟：
打开Simcenter STAR-CCM+软件。
在主界面上选择“File”>“New Simulation”来创建一个新的模拟。
导入几何：
在菜单栏中选择“File”>“Import”>“Import Surface Mesh”。
导航到包含要导入的几何文件的文件夹，并选择该文件。
点击“Open”以导入几何。
创建区域和边界：
在“Simulation Tree”中，右键单击“Continua”并选择“Create New Part”。
为新部分命名并选择适当的区域类型（例如，流体或固体）。
使用工具栏上的工具创建边界条件，例如入口、出口和壁面。
设置物理模型：
在“Simulation Tree”中，右键单击“Physics”并选择适当的物理模型（例如，三维、隐式非稳态、多相等）。
根据需要调整物理模型的参数和属性。
定义网格：
在“Simulation Tree”中，右键单击“Mesh”并选择“Generate Mesh”。
选择适当的网格生成器并调整网格参数，以获得所需的网格质量和分辨率。
设置求解器参数：
在“Simulation Tree”中，右键单击“Solver”并选择适当的求解器（例如，压力基或密度基）。
调整求解器参数，例如时间步长、收敛准则等。
运行模拟：
在菜单栏中选择“Solve”>“Run”来开始模拟。
监视模拟进度并等待其完成。
后处理和结果可视化：
在模拟完成后，使用Simcenter STAR-CCM+的后处理工具对结果进行可视化和分析。
可以创建图表、动画和报告来展示模拟结果。
保存和导出：
在完成所有分析和可视化后，保存模拟文件。
2011年 CDAJ－China 中国用户论文集
基于STAR-CCM+的汽车前灯热流场分析与优化
Analysis and Optimization of The Internal Heat Flow
for Headlight by STAR-CCM+
鲁建立 赵蕾 贾友昌 (长安汽车工程研究院，重庆渝北区双凤桥空港大道) 摘 要：本文应用STAR-CCM+对长安某车型汽车前灯内部流场进行CFD分析，得出在远光灯打开状态下前灯内部空气流动、温度分布，湿度分布情况。根据流动状况和湿度分布情况评估起雾可能性，根据分析结果给出优化方案。 关键词：前灯、CFD、湿度、起雾、STAR-CCM+ Abstract：The internal flow of a Changan vehicle's headlight was analyzed by STAR-CCM+. With the high beam turned on, the internal flow field, temperature field and humidity field were calculated by CFD. The possibility of fogging in the headlight was estimated, the optimization was given. Key words：headlight、CFD、humidity、fogging、STAR-CCM+
1 引言
汽车前灯的设计兼顾实用和美观，前灯的使用对汽车正常行车和安全驾驶有着极其重要的作用。
现代车灯制造业运用大量先进技术，车灯质量日益完善，但车灯起雾积水仍然是一个普遍存在的问
题，这一现象的发生严重影响了车灯质量和外观。车灯出现起雾积水现象是由于设计上的失误导致
车灯内部受热不均，空气流动不畅，随着车灯的开启和关闭，车灯内部的温度急剧变化，特别是在
starccm 流固耦合案例
Star-CCM+是一款流固耦合分析软件，可以模拟流体和固体之间的相互作用。它广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域，有助于设计和优化产品性能。下面将列举10个以Star-CCM+为工具进行流固耦合分析的案例。
1. 汽车发动机冷却系统优化
汽车发动机的冷却系统对发动机的性能和寿命有重要影响。利用Star-CCM+可以模拟冷却液在发动机中的流动情况，优化冷却系统的结构和参数，提高散热效果，降低发动机温度。
2. 风力发电机叶片设计
风力发电机的叶片是将风能转化为机械能的关键部件。使用Star-CCM+可以对叶片的气动性能进行模拟，优化叶片的形状和尺寸，提高发电机的效率和稳定性。
3. 飞机机翼气动特性研究
飞机的机翼气动特性直接影响飞行性能和燃油消耗。利用Star-CCM+可以模拟机翼在不同飞行速度和角度下的气动性能，优化机翼的形状和设计参数，提高飞机的升力和降阻性能。
4. 涡轮机叶片热力性能分析
涡轮机叶片在高温高压环境下工作，需要具备优秀的热力性能。使用Star-CCM+可以模拟叶片的热传导和流动情况，优化叶片的材料和结构，提高叶片的耐热性和传热效果。
5. 汽车刹车系统仿真
汽车刹车系统的性能直接关系到行车安全。利用Star-CCM+可以模拟刹车系统中的流体流动和固体摩擦，优化刹车盘和刹车片的设计，提高刹车性能和稳定性。
6. 燃料电池堆冷却优化
燃料电池堆的冷却系统对电池的效率和寿命有重要影响。使用Star-CCM+可以模拟冷却液在电池堆中的流动和传热情况，优化冷却系统的结构和参数，提高电池的工作效率和稳定性。
7. 高速列车气动阻力研究
高速列车的气动阻力是限制列车速度的重要因素。利用Star-CCM+可以模拟列车在高速行驶时的气动流动，优化列车外形和空气动力学设计，降低气动阻力，提高列车速度和能效。
8. 水下船体水动力性能分析
水下船体的水动力性能直接影响船舶的航行性能和节能性。使用Star-CCM+可以模拟水下船体在不同航速和航向下的流动情况，优化船体的形状和设计参数，提高船舶的推进效率和稳定性。
基于starccm的电池热管理仿真案例文件
一、介绍
本文将介绍基于starccm的电池热管理仿真案例文件。首先，我们将介绍电池热管理的背景和重要性。然后，我们将详细介绍starccm软件及其在电池热管理中的应用。最后，我们将给出一个基于starccm的电池热管理仿真案例文件。
二、背景和重要性
电池热管理是电动汽车和可再生能源等领域中的重要问题。随着电动汽车的普及和可再生能源的广泛应用，电池热管理对于电池寿命、性能和安全性都至关重要。电池的过热会导致电池寿命的缩短，甚至引发火灾等严重安全问题。因此，合理而有效地管理电池的温度是非常重要的。
三、starccm软件及其应用
starccm是一款强大的计算流体力学（CFD）软件，广泛应用于各个领域的仿真和优化。它提供了丰富的物理模型、求解器和后处理工具，可以帮助工程师解决各种复杂的流体力学问题。
在电池热管理中，starccm可以用来模拟和优化电池的热传导、对流和辐射等过程。通过建立准确的数值模型，可以预测电池在不同工况下的温度分布，进而优化电池的设计和工作条件，提高电池的性能和寿命。
四、基于starccm的电池热管理仿真案例文件
为了演示starccm在电池热管理中的应用，我们给出一个基于starccm的电池热管理仿真案例文件。该案例文件包括以下几个步骤：
4.1 几何建模
首先，我们需要根据实际的电池几何结构建立几何模型。在starccm中，可以使用几何建模工具创建电池的三维模型，并对其进行网格划分。
4.2 边界条件设置
在进行仿真之前，需要设置边界条件。边界条件包括电池表面的热通量、环境温度和流体速度等。这些边界条件将直接影响电池的温度分布。 4.3 物理模型选择
根据电池的特性和问题的复杂程度，选择合适的物理模型。starccm提供了多种物理模型，包括热传导、对流、辐射和电池化学反应等。根据实际情况，可以选择不同的物理模型进行仿真。
4.4 网格划分和求解器设置
液压气动与密封
/2010年第
10期
基于
STAR-CCM+的简单流体模型
CFD研究
邱静王国志李玉辉
（西南交通大学机械工程学院
，四川成都610031）
摘要
：计算流体力学(ComputationalFluidDynamics
，简称CFD)是20世纪60年代起伴随计算机技术迅速崛起的学科
。经过半个世
纪的迅猛发展
，这门学科己相当成熟
，各种CFD通用性软件包陆续出现
，成为商品化软件
，为工业界广泛接受
，性能日趋完善
，应用范
围不断扩大
。至今
，CFD技术的应用早己超越传统的流体力学和流体工程的范畴
，如航空
、航天
、船舶
、动力
、水利等
，而扩展到化工
、核
能
、冶金
、建筑
、环境等许多相关领域中去了
。STAR-CCM+作为其中杰出的一员
，以其简易的操作界面
，强大的网格生成技术
，最新的数
值算法而引领着CFD软件的潮流
。STAR-CCM+采用了服务用户的系统
，能够实时监控计算中的结果数据
（矢量
、标量及统计结果图
表
），工程师还可将任意分析参数
（流量
、力
、温度等
）作为计算收敛条件来使用
，STAR-CCM+紧扣10亿左右网格的大规模分析为目标
，
不仅在解算器方面
，而且在前后处理器方面也实现了并行化,用户只需在界面上指定机器名和CPU数
，就可以全面实现并行处理
。
关键字
：CFD
；STAR-CCM+
；网格
；后处理
中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1008-0813(2010)10-0008-03
ASimpleFluidModelforCFDResearchBasedonSTAR-CCM+
QIUjingWANGGuo-zhiLIYu-hui
（SchoolofMechanicalEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China）
Abstract:ComputationalFluidDynamics(CFD)isarapidrisedisciplineswiththecomputertechnology.Afterhalfacenturyofrapid
汽车燃油加注系统CFD仿真分析
利用star-ccm+软件，通过有限元仿真，对本司某款汽车的燃油加注系统进行仿真模拟。根据流场计算结果对燃油加注提前“跳枪”与“反喷”现象进行分析并提出优化方案，最后通过样车燃油加注试验与仿真结果进行对比。结果表明，仿真模拟具有足够精度，可为研发过程节省试验费用，并缩短研发周期，减少设计变更。
标签：汽车；燃油加注系统；CFD仿真分析
1 概述
汽车在加油过程中，加油系统设计不合理会导致加油枪提前跳枪或燃油反喷等现象。传统的方法是采用样车实验来发现和解决此类问题，样车实验中很难观察到燃油在加油管中的流动情况，且会增加设计变更，延长整车开发周期，增加开发成本。
随着CFD（Computational Fluid Dynamic，即计算流体力学）技术的发展，依据瞬态三维粘性流动数值计算方法，应用多相流模型中的VOF（Volume of
Fluid）模型来模拟加油过程，可以直观的观察到各个时刻加油系统中的燃油的分布情况，实现加油系统燃油流动的可视化，并迅速确定出现问题的部位及原因，为后续的优化设计提供依据[1]。
文章运用star-ccm+软件对本公司某款汽车的加油系统进行模拟分析。文中对加油系统模拟包含两部分：提前“跳枪”分析和“反喷”风险分析，针对两种模拟分析结果进行试验验证并提出优化方案，根据优化方案分析结果进行样车试验。
2 基本理论
2.1 加油枪跳枪原理
图1 燃油加注原理示意图
正常情况下，车辆燃油加注到额定容量是燃油从燃油箱加注口逐渐上升到加油管口部，液态燃油接触到加油枪进气嘴引起加油枪关闭加注。整个加油系统如图1所示。
2.2 多相流选择与控制方程
汽车加油过程涉及到非稳态、多相流、湍流并伴随着气液传质等多种物理和化学现象，而空气的卷吸携带、气-液界面上的质量传递以及体系内不同部件在时空尺度上的较大差异使得CFD数值模拟工作更为复杂，且这些因素对燃油加注系统仿真分析影响很小。因此文章研究基于如下假设：（1）整个体系等温，液
基于STAR-CCM+的发电机组流场对比分析及结构优化
谭礼斌;袁越锦;黄灿;余千英;刘小强
【摘 要】文章以康明斯6C柴油发电机组(机组型号S688CCS)为研究对象,采用STAR-CCM+分析软件对该发电机组常规型和静音型的整机流场进行分析,对比研究该发电机组2种类型流场的差异性.模拟结果表明:该机组静音型的冷却风总量低于其常规型机组,且散热器处冷却风也低于常规型机组,不利于机组散热.依据流场对比分析的结果,采用单一变量控制方法,对静音型机组的风扇罩、消音材料及附近结构、进气格栅等结构进行改进,优化了流场分布特性,从而提出了相应的结构优化方案.优化后静音型机组散热器的风量较初始结构下的散热器风量提升44.33％,冷却风总量高于常规型机组,提升比例较大.研究结果可为发电机组冷却风道的设计提供相应的理论依据.
【期刊名称】《西华大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2019(038)004
【总页数】7页(P77-82,99)
【关键词】发电机组;流场分析;数值模拟;结构优化
【作 者】谭礼斌;袁越锦;黄灿;余千英;刘小强
【作者单位】陕西科技大学机电工程学院,陕西 西安710021;隆鑫通用动力股份有限公司技术中心基础研究所,重庆400039;陕西科技大学机电工程学院,陕西 西安710021;隆鑫通用动力股份有限公司技术中心基础研究所,重庆400039;隆鑫通用动力股份有限公司技术中心基础研究所,重庆400039;隆鑫通用动力股份有限公司技术中心基础研究所,重庆400039 【正文语种】中 文
【中图分类】TM611.22
随着我国经济的迅速发展，发电机组面临急速需求、快速扩张的战略转型。发电机组在大型商场、学校、医院等公共场所得到广泛使用。通用发电机组的主要组成部件包括发动机、磁电机、消声器、空滤器、起动器、散热器、罩体部件、机架及装饰件等，其中冷却风扇、散热器用于发电机组的冷却[1]。发电机组通常分为常规型和静音型，静音型发电机组最重要的一个设计挑战是如何合理设计发电机组消音部件以满足气动声学和机组散热，确保发电机组正常运行。随着计算机技术的迅速发展，基于虚拟仿真的集成化分析平台，对工业领域产品进行虚拟设计与开发，已经逐渐成为行业的趋势[2-3]。陈国平等[4]利用计算流体力学(CFD)方法，对运行状况下静音发电机组的流速、压力场分布进行了仿真分析，为静音部件的结构优化设计提供参考；戚中浩等[5]采用商业流体分析软件NUMECA对2 MW风力发电机组机舱外流场进行了特性分析，研究了空气进出口位置对测量设备测试精度的影响；李忠刚[6]和尹贻明[7]采用Fluent软件对超临界汽轮发电机组密封系统的内流场进行了模拟分析，为机组的正常运转提供分析支撑。采用计算流体力学方法，对发电机组整机流场特性进行分析，可迅速获得整机流场分布性能，预测机组冷却风的流场分布情况，评估机组冷却风分布情况，有利于提升机组在运行过程中的散热性能，提高其使用寿命。目前常用的商业流体分析软件有ANSYS
第 1 页 共 3 页 基于starccm的电池热管理仿真案例文件
（最新版）
目录
一、引言
二、基于 STARCCM 的电池热管理仿真案例文件概述
1.案例背景
2.案例目标
三、案例文件的具体内容
1.电池包热管理基础知识讲解
2.模型搭建与网格划分
3.仿真参数设置与结果分析
四、案例文件的应用价值
五、总结
正文
一、引言
随着新能源汽车产业的快速发展，人们对电池包的安全性和充放电性能要求越来越高。为了满足这些需求，电池包的热管理技术在设计和优化过程中发挥着关键作用。基于 STARCCM 的电池热管理仿真案例文件旨在帮助工程师更好地理解和掌握电池热管理技术，提高电池包的性能和安全性。
二、基于 STARCCM 的电池热管理仿真案例文件概述
1.案例背景
本案例文件基于 STARCCM+软件，通过仿真分析电池包在不同工况下 第 2 页 共 3 页 的热管理性能。STARCCM+是一款强大的计算流体力学（CFD）软件，可以模拟复杂的流体流动和传热过程，为电池热管理提供有效的分析手段。
2.案例目标
通过对电池包的热管理仿真，本案例文件旨在帮助工程师掌握以下技能：
- 了解电池包热管理的基本原理和方法；
- 熟悉 STARCCM+软件的操作和应用；
- 能够搭建和优化电池包热管理仿真模型；
- 能够根据仿真结果分析电池包的热管理性能，并提出改进措施。
三、案例文件的具体内容
1.电池包热管理基础知识讲解
本部分内容主要包括电池包热管理的基本概念、电芯发热机理、电池热管理系统介绍等，为后续仿真分析奠定基础。
2.模型搭建与网格划分
本部分内容主要介绍如何使用 STARCCM+软件搭建电池包热管理仿真模型，包括模型的几何清理、网格划分和模型参数设置等。
3.仿真参数设置与结果分析
本部分内容主要介绍如何设置合适的仿真参数，以及如何根据仿真结果分析电池包的热管理性能。此外，本部分还介绍了如何根据仿真结果提出改进措施，以提高电池包的性能和安全性。
starccm 例程 -回复
以下是一个介绍“starCCM+”软件的例程的文章。
# STAR-CCM+软件简介和基本操作
1. 什么是starCCM+？
starCCM+是一款先进的计算流体力学（CFD）仿真软件，它能够对包括气体、液体以及多相流在内的流体现象进行模拟和分析。starCCM+提供了一个强大的集成环境，可以进行多物理场耦合、多尺度模拟和大规模并行计算，广泛应用于汽车、航空航天、能源等领域。
2. 软件安装和启动
首先，我们需要下载并安装starCCM+软件。安装完成后，我们可以直接双击桌面上的图标或者在开始菜单中找到starCCM+并点击打开。
3. 创建新项目和准备网格（Mesh）
在starCCM+的启动界面，我们可以选择新建项目。在弹出的对话框中输入项目名称，选择保存的路径，并点击“创建”。
接下来，我们需要准备网格（Mesh），作为仿真的计算区域。starCCM+提供了多种网格导入和创建的工具，如ICEM CFD和TetraMesh等。我们可以根据实际需求选择适合的工具，并将网格导入到starCCM+软件中。
4. 设置仿真场景（Scene）和物理模型
在项目界面左侧的“仿真场景树”中，我们可以展开“物理模型”选项。starCCM+支持多种物理模型和方程，例如流体动力学、热传导和传质等。我们可以根据实际需求选择合适的物理模型，并通过双击打开相应的设置窗口进行参数调整。
5. 设定边界条件和初始化
为了进行仿真计算，我们需要设定边界条件和初始化设置。在“仿真场景树”中选择“边界条件”选项，然后双击要进行设置的边界条件。在弹出的设置窗口中，我们可以指定边界类型、边界参数以及初始条件等。
在完成边界条件的设定后，我们可以点击“解算”下方的“初始化”按钮，进行仿真的初始化操作。
6. 运行仿真计算
在初始化完成后，我们就可以点击“解算”下方的“求解”按钮，启动仿真计算。starCCM+会根据已设定的物理模型、边界条件和初始化设置进行数值计算，并实时显示计算结果。我们可以通过点击“监视器”菜单，选择感兴趣的物理量进行监控和可视化。
starccm+案例
StarCCM+是一款功能强大的CAE软件，它在许多领域都有应用案例，以下是一个
StarCCM+水冷IGBT热仿真入门案例：
1. 几何前处理：导入IGBT和散热器Heatsink三维几何模型，StarCCM+支持选择多个几何模型同时导入。显示该几何模型的网格模型，注意该网格并不是后续用来剖分求解用的网格。发现在如图中红圈中所示区域，并没有实现节点连接，即没有实现共享拓扑。在操作中右击选择布尔操作中的imprint操作，imprint操作以后，节点连接在一起了，共享拓扑成功。封闭水冷流道。
2. 网格剖分：选择剖分类型。根据测试尺寸调整默认的base size和边界层尺寸。目视检查发现，软件没有自动识别固体和流体，在固体中生成了边界层。需要重新设置去掉该边界层，并保留流体区域边界层。增加thin mesher。增加面网格控制，并禁用边界层功能。增加部件网格控制，并禁用固体组件的边界层。
3. 求解设置：创建材料及物理模型。StarCCM+允许每个材料设置独立的物理模型。设置进口边界条件。设置IGBT发热功率。设置IGBT空气对流换热系数。
4. 设置监控报告：出口温度监控。固体温度监控。创建监控报告图。创建求解过程中实时显示的云图。
通过上述案例可以看出，StarCCM+在处理复杂的热仿真问题时具有很强的功能。它可以帮助工程师更好地理解和优化产品的热性能，从而提高产品的质量和可靠性。
ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲｌＮＧ ＡＮＤ ＰＲＯＣＥＳＳ Ｉ牛 造ｊ—Ｅ
基于ＳＴＡＲ—ＣＣＭ＋的汽车排气系统分析及优化
王春海
保定长安客车制造有限公司 河北省定州市０７３０００
摘要
关键词 本文利用ＳＴＡＲ．一ＣＣＭ＋三维流体分析软件对某款柴油机的排气系统进行了模拟分析，重点考察了排气系统
背压及催化转化器栽体前端和颗粒捕集器载体前端的气流分布是否均匀，提出了优化建议并获得了良好的优
化效果、
排气系统；ＣＦＤ；压力损失；均匀性系数
１引言
汽车排气系统总成是汽车的关键零部件，
其窄气动力性的好坏直接影响到排放、噪声，
并｝１．对车辆的动力性、油耗也有比较大的影 响…。通过数值模拟，从理论上分析排气系统
的备种性能，能够很缩短开发周期，提高开
发效率，降低试验费用。
本文以某柴油机为例，借助ＣＦＤ分析流 体软件ＳＴＡＲ－ＣＣＭ＋对排气系统进行稳态
流场分析，并根据流场的压强、速度矢量图
分析了其结构对排气有效性的影响，最后简
单地提出了优化方法。
２理论基础
排气系统的ＣＦＤ分析基于质量、动能、
能量守恒的３个基本传递方程。对于处于湍
流模式下的不可压缩性流体采用标准ｋ一￡两
方程模型。标准ｋ一￡模型是个半经验公式， 主要是壤于湍流动能ｋ和扩散率ｅ。ｋ方程
是个精确方程，￡方程是个南经验公式导出 的方程 Ｊ。
湍流动能ｋ输运方程：
＋ ＝主 ＋ ｃｒ ｋ ￣Ｘｊ ａｔ 瓠 钗 。
十Ｇｋ＋Ｇｈ—ｐ￣－ＹＭ十Ｓ
嵩流耗散率￡输远方程
１２０ ＡＵＴＯＴＩＭＥ ＋ ＝熹 ＋ 豢 ｔ ａｘ， 积 ’ ｄ ａｘ
＋Ｃｌ ｅ亡（Ｇ ｃｎ Ｇ ）一ｃ２ 素
式中：Ｇ 一由于平均速度梯度引起的湍 动能ｋ的产生项；Ｇ 一由于浮力引起的湍动
能ｋ的产生项；Ｙ 一可压湍流中脉动扩张的
贡献；Ｃ…Ｃ Ｃ ３厂经验常数；口ｋ、。＝『
与湍流能ｋ和耗散率对应的Ｐｒａｎｄｔｌ数；Ｓｋ、 ｓ，一用户定义的源项。
均匀性系数ＵＩ用来直观反映气流分布的
