STAR-CCM+设置计算条件

2023-10-17 理论教育版权反馈

【摘要】：湍流强度：0.03～0.1涡的尺度：矩形边界条件：4×边界条件面积/边界条件周长×0.1圆形边界条件：直径×0.1图3-57 Turbulence Intensity选项图3-58 Turbulence Length Scale选项该模型的进口边界条件为速度随时间变化的条件关系式。用做好的Field Function设置入口边界条件。图3-64 Method：Field Function选项图3-65 Field Function：User Field Function 1选项2.固体热源条件设定固体热源条件设定应考虑IC芯片的发热条件。

1.设置进口、出口条件

选择[Regions]＞[case]＞[Boundaries]＞[casein]＞[Physics Conditions]＞[Turbulence Specification]，将其属性栏中“Method”项选择为“Intensity+Length Scale”方式，即湍流强度加涡的尺度的方式，如图3-55所示。

可以看到树形菜单[Regions]＞[case]＞[Boundaries]＞[casein]＞[Physics Values]中出现“Turbulence Intensity”和“Turbulence Length Scale”两项，如图3-56所示。

图3-55 湍流设置

图3-56 湍流条件设置

点击[Regions]＞[case]＞[Boundaries]＞[casein]＞[Physics Values]＞[Turbulence In-tensity]＞[Constant]。在其属性栏“Value”项中输入0.03，如图3-57所示。

点击[Regions]＞[case]＞[Boundaries]＞[casein]＞[Physics Values]＞[Turbulence Length Scale]＞[Constant]。在其属性栏“Value”项中输入0.0030，如图3-58所示。

湍流强度和涡的尺度的设置方法如下。

湍流强度：0.03～0.1

涡的尺度：

矩形边界条件：4×边界条件面积/边界条件周长×0.1

圆形边界条件：直径×0.1

图3-57 Turbulence Intensity选项

图3-58 Turbulence Length Scale选项

该模型的进口边界条件为速度随时间变化的条件关系式。

从计算开始到1200s的速度为0m/s，随后的速度为0.1m/s，如图3-59所示。

图3-59 进口速度条件

在Field Function中实现从0到1200s速度为0，随后速度为0.1m/s的表达式如下：

（Time＜1200）？0∶0.1

注：具体的语法请参照Appendix。

Field Function是STAR-CCM+自带的功能，除了可以用来定义边界条件，也可以定义初始条件、物性值、后处理结果等。

生成速度随时间变化的函数的Field Function。右键点击[Tools]＞[Field Function]，选择[New]，如图3-60所示。

点击新生成的[User Field Function 1]，如图3-61所示。在Definition项中，输入表达式“（Time＜1200）？0∶0.1”。

点击[Dimensions]的按钮。如图3-62所示，在“Length”项中输入1，在“Time”项中输入“-1”。因为是速度变量所以量纲为[Length/Time]。

在[Tools]＞[Field Function]＞[User Field Function 1]属性栏的“Definition”项中输入“（Time＜1200）？0∶0.1”。

用做好的Field Function设置入口边界条件。如图3-63所示，选择[Regions]＞[case]＞[Boundaries]＞[casein]＞[Physics Values]＞[Velocity Magnitude]。如图3-64所示，把属性栏中的“Method”项变更为“Field Function”。选择“Velocity Magnitude”属性栏“Meth-od”项中的“Field Function”，如图3-65所示，在随后出现的“Scalar Function”项中选择“User Field Function 1”。