勢流科技股份有限公司-STAR-CD流體力學領域的專家
 

 
 

關於STAR-CD

STAR-CD最初是由流體力學鼻祖-英國帝國理工大學計算流體力學領域的專家Gosman教授帶頭開發的,他們根據熱傳基礎理論,合作開發了基於有限體積算法的非結構化網格計算程式。在完全不連續網格、滑移網格和網格修復等關鍵技術上,STAR-CD又經過來自全球10多個國家,超過200名知名學人的不斷補充與完善,成為同類軟體中網格適應性、計算穩定性和收斂性最好的佼佼者。

30年來,STAR-CD整合了工程領域內各種流動問題解決經驗,不斷完善成為今天的高端熱流體分析軟體。STAR-CD是泛用型流體模擬軟體,具有非常強大的功能。它包括pro-STAR前、後處理模組,集成的友好的圖形用戶介面(GUI),透過它可處理架構非常複雜的模型。它包含表面網格修復模組pro-STAR/surf,與自動網格生成模組pro-STAR/amm,能夠快速生成高品質的網格。

STAR-CDv4.0以後的版本首次推出了包含基於有限體積法的流體-應力分析功能,填補了產業界流體與固體問題耦合分析的空白,為產業面臨的複雜工程問題提供了全新的解決方案。

與STAR-CCM+一樣,STAR-CD V4.0以上的版本包含了多面體網格。它是最新的數值技術,在計算速度、穩定性及精度上有明顯優勢,相信廣大用戶都能享受這一項巨大的好處。


1. 軟體特色

技術領先性
STAR-CD累積30年實際經驗,針對各種物理現象有最新的計算技術和高品質的自動網格生成技術,能應用於廣泛的工程問題模擬計算。

最新的自動網格生成技術
和STAR-CCM+一樣,採用自動生成多面體網格和切割體網格。它們均採用最新網格技術,複雜模型也可以在短時間內生成高品質網格。

模組化的複雜物理現象
STAR-CD提供紊流、熱傳、多相流以及化學反應/燃燒等多領域內的綜合分析方法。

流動-熱傳-應力
STAR-CD是世界上第一款基於有限體積法對流動、熱傳和應力進行求解的應用軟體。

客製化的靈活性
STAR-CD具有豐富靈活的二次開發功能,可通過Fortran開發獨立的計算模型鑲嵌到其中。
另外,具備泛用型輸送方程式求解功能,STAR-CD的求解器也能計算任意變數的輸送方程式。

發動機缸內運行過程計算
通過與研究機構及產業間的緊密合作,不斷完善發動機缸內計算模型(噴霧、點火、燃燒、輻射等模型)。


2. 前處理功能: 幾何及網格生成

幾何/網格匯入
a.可支援幾何檔案匯入格式
     - IGES、VDA、STL
b.可支援STAR-CCM+檔案匯入格式
     - CCM
c.可支援第三方軟體生成的網格
     - ANSYS、PATRAN、NASTRAN、GRID3D、I-DEAS、ICEM

面網格生成
a.包面(形狀保持、簡化、縫隙接合、防接觸、漏洞檢測)
b.面重構
c.手動修復面網格

體網格生成
a.結構性六面體網格
b.多面體網格、剪裁體網格、四面體網格、混合網格
c.邊界層網格、拉伸網格



3. 物理模型與求解器

求解器
     - 分離式求解

時間域
     - 穩態
     - 暫態(隱性法,Crank-Nicholson解法)

模擬標的物屬性
     - 氣態
     - 液態
     - 固態
     - 多組分氣態
     - 多相流

層流、紊流
     - K-ε方程(Realizable、standard(線性、非線性2次/3次)、RNG、Chen、Suga(線性、
       非線性2次/3次)、V2F
     - K-ω方程(standard、SST)
     - k-I
     - Spalart-Allmaras
     - RSM(線性Pressure-Strain、非線性2次Pressure-Strain)
     - DES(Spalart-Allmaras、K-ω、SST、K-ε)
     - LES(Smagorinsky)
          紊流邊界條件
     - 壁面處理(標準壁面函數、非平衡壁面函數、低Re模型、混合模型)


狀態方程
     - 理想氣態

非牛頓流體
     - 指數率(Power law)
     - 多相流

多孔介質模型
     - 多孔介質(porous media)
     - 多孔板(porous baffle)

熱傳耦合模擬
     - 固體熱傳導(等向性、非等向性)
     - 固體-流體熱傳
     - 固體熱源
     - 浮力效應(考慮重力)
     - 輻射(S2S模型、DO模型)

模擬標的物屬性
     - 氣態
     - 液態
     - 固態
     - 多組分氣態
     - 輻射(S2S模型、DO模型)
     - 考慮參與輻射的介質(DO模型)、粒子輻射(DO模型)
     - 多波段輻射(DO模型)
     - 太陽輻射

自由表面多相流
     - 考慮壓縮性、表面張力、接觸角
     - 熱傳(流固熱傳耦合)、質傳沸騰模型

氣蝕模型
     - Barotropic模型,BTF模型, Rayleigh模型

Lagrangian多相流
     - 多組分模型(混和性混合物、乳化性混合物)
     - 熱傳、蒸發/凝結、沸騰
     - 噴嘴模型、霧化
     - 阻力、紊流耗散、液滴分裂、衝擊合併、撞壁
     - 液膜(流動、表面張力、熱傳、蒸發凝結、沸騰、再微粒化)

Eulerier多相流
     - 熱傳
     - 阻力、浮力、附加質量、固體粒子應力、流化床(Kinetic Theory模型)、粒徑分佈(S-γ模
       型)

包含化學反應的燃燒
     - Arrhenius 模型
     - EBU模型
     - PPDF模型
     - 火焰傳播模型(Weller 1方程/2方程/3方程模型、CFM模型、ECFM模型、ECFM-3Z模型、
       ECFM-CLEH模型、G方程模型)
     - Wiebe模型
     - 微碳粉燃燒模型

點火模型
     - 強制點火、SHELL模型、DARS-SHELL模型、AKTIM火花點火模型

排放
     - NOx模型、Soot模型

運動邊界問題
     - 滑移網格、網格的增加和刪除
     - 網格變形
     - 旋轉機械模型
     - 滑移網格
     - MRF
     - 混合平面

氣動噪音
     - 流體噪音源預測(Lilley Source)
     - 流體/噪音耦合(Virtual.Lab Acoustics與ACTRAN的耦合)

凝固-融化
     - 凝固-融化模型 應力模擬
     - 基於有限體積法的應力模擬

流體-固體耦合
     - 與Abaqus直接耦合
     - 應力和流體耦合計算

帶電粒子模擬
     - 電場模擬、帶電粒子軌跡模擬


4.應用領域

汽機車業
     - 車身外流場分析
     - 空調管路分析
     - 車艙內流場分析
     - 乘客舒適度分析
     - 冷卻風扇流場分析
     - 引擎進排氣流場分析
     - 活塞運動及燃燒分析
     - 煞車碟盤冷卻分析
     - 引擎室散熱分析
     - 流場風切噪音分析

航空業
     - 轉子定子流場分析
     - 燃燒室熱流分析
     - 座艙內流場分析
     - 流場風切噪音分析

機械、重工業
     - 水幫浦流場分析
     - 大型馬達散熱分析
     - 渦輪葉片周圍流場分析
     - 鍋爐內流場分析

化學工業
     - 攪拌器內流場分析
     - 兩相流
     - 化學反應
     - 旋轉式流體分離器分析
     - 微粉炭燃燒
     - 化學蒸氣沉澱分析

電子業
     - CPU
     - 散熱模組性能分析
     - 風扇流場及性能分析
     - 電腦系統散熱分析
     - 風扇噪音分析
     - 投影機散熱分析(熱輻射效應)

建築、工程業
     - 通風管路設計
     - 室內空調擺置設計
     - 風工程分析
     - 建築物外流場風壓分析
     - 無塵室氣流分析
     - 無塵室微塵及污染物流場分析
     - 建築物火災模擬
     - 建築物污染物排煙分析



5. 相關模組

前處理環境
     - PRO-MODELER
     - STAR-Design

CAD 介面模組
     - STAR-Pro/E
     - STAR-Works
     - STAR-NX
     - STAR-CAT5

專家系統
     - es-turbo( 旋轉機械專家系統 )
     - es-ice( 內燃機專家系統 )
     - es-aero( 汽車外流場專家系統 )
     - es-SOFC( 燃料電池專家系統 )
     - es-PEMFC( 燃料電池專家系統 )

平行運算核心
     - STAR-HPC( 支援 2CPU~256CPU, SMP & MPP)
     - STAR-CD Power session (平行運算核心數無限)

勢流科技股份有限公司