10.STAR-CCM+强大的用户自定义功能

10.STAR-CCM+强大的用户自定义功能

STAR-CCM+强大的用户自定义功能

西迪阿特信息科技（上海）有限公司

技术部

简小文

CAE －成本节约和技术革新的关键技术

1.场函数简介

☆STAR-CCM+的场函数功能可以实现相当一部分在STAR-CD 中只能使用子程序才能实现的功能。

1.1场函数功能

1.场函数简介

1.2场函数类型

n场函数有2种类型：

u Scalar：温度、压力等标量值

u Vector：速度、应力等矢量值

n场函数构建 u可以任意定义用户需要的场函数。

u可以引用已有的场函数

u可以通过Report产生场函数

n变量引用方法

n Scalar值：$SCALAR

n Vector值：$$VECTOR[0]，$$VECTOR[1]，$$VECTOR[2] n数值：Value

1

2

3 1②函数类型。

③可以参考Function Name，通

过$Temperature取得温度值。

1.3 Scalar变量引用（例：温度）1.场函数简介

①函数名，在Vector Scene 标尺栏上的名称。

1

2

1 ②函数类型。

1.4

Vector 变量引用（例：速度）

1.场函数简介

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

入口边界

出口边界

2.1

例题概要

1.通过Report求入口和出口的压力值

2. 通过场函数功能求出压力损失⊿P.

⊿P=Pin-Pout 3.生成Plot Scene

出口边界

压力值Pout

入口边界压力值Pin

2.2操作流程

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失] 利用Report 功能，求出压力的质量流量平均值。1

2

3

①右键点击[Reports]。②选择[New Report] > [Mass Flow

Averaged]。③重复以上操作，分别生成两个值，对应为入口和出口。④右键分别点击两个值，选择[Rename …]，将名称修改为Pin 和Pout 。

2.3通过Report 求入口和出口的压力值

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

5

6

对各个Report 进行设定

⑤参照左图，设定Pin 的属性值。Scalar 选择[Pressure]Parts 选择入口的边界Units 选为[Pa]⑥参照左图，设定Pin 的属性值。Scalar

选择[Pressure]Parts 选择出口的边界Units 选为[Pa] 2.3通过Report 求入口和出口的压力值2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

1

2

新建场函数。

①右键点击[Field Function]，选择[New]新建一个[Field

Function]。

②右键点击新生成的[User 场函数1]，选择[Rename …]，把名称更改为dP 。

2.4

通过场函数功能求出压力损失

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

5

场函数设定。

③将Properties 里的Function Name 也定义为[dP]。

为了方便，和第②步中定义相同的名字。

④在Properties 的[Dimensions]选项中定义函数的量纲。点击，弹出Dimensions 面板。

⑤这里要求的是压力差，所以选择压力量纲，在Pressure 里输入[1] ，点击OK ，退出面板。Tips! 如果是其它的复杂量纲，例如加速度量纲为[m/s 2]，则把Length

设为[1]，Time 设为[-2]。

⑥在定义函数dP 之前，先要确认在Report 里定义的进出口的质量流量的压力平均值是否已经在场函数里存在。表示的名称分别为：

Report:Pin ，Report:Pout 。同时，要确认各自在Properties 中Function Name 里的名称。这里分别为PinReport ，PoutReport ．注）注意大小写的区别。

62.4

通过场函数功能求出压力损失

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

⑦在函数dP的Properties中，点击

Definition选项的，打开

Definition面板。

⑧在Definition面板中输入如下的命

令，然后点击OK退出。

$PoutReport-$PinReport 注）$Function Name表示定义

的函数值。（标量值）。

1

2

①右键点击[Reports]。②选择[New Reports] >

[Maximum]。③设定[Maximum 1]的属性值如

下：

Scalar 为[dP]

Parts 为相应的Region Units 为[Pa]

3

利用Report 功能，计算压力损失。2.5Plot Scene 生成

2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

④右键点击[Reports] > [Maximum 1]。

⑤选择[Create Monitor and Plot

from Report]。

⑥右键点击[Plots] > [Maximum 1

Monitor Plot]，选择[Open]。 4 5

6

2.5Plot Scene 生成2.场函数功能案例[求入口和出口压力损失]

3. 场函数功能案例[获取涡流比]3.1相关公式

2

i

i i r V I ρ=i

i i i r v V J ρ=??=i

i

V i

i V i r

V I 2

ρ??=i

i

V i

i i V i r

v V J ρ转动惯量

=

i

i

i

V i V i i i r

V r v V w 2ρρ角动量

涡流比

3. 场函数功能案例[获取涡流比] i.

1

2

3

3

④定义场函数：

$Density*$$Centroid[0]*$$Centroid[0]

4

3. 场函数功能案例[获取涡流比] 3.2构建场函数ii.角动量

⑤定义角动量函数：

$Density*$$Velocity*$$Centroid[0]

5

3. 场函数功能案例[获取涡流比]