STAR-CD

軟體介紹

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-CD v4.0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。


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)。

前處理功能: 幾何及網格生成

  • 幾何/網格匯入
    可支援幾何檔案匯入格式;IGES、VDA、STL
    可支援STAR-CCM+檔案匯入格式:CCM
    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
    包面(形狀保持、簡化、縫隙接合、防接觸、漏洞檢測)
    面重構
    手動修復面網格
  • 體網格生成
    結構性六面體網格
    多面體網格、剪裁體網格、四面體網格、混合網格
    邊界層網格、拉伸網格

 


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
    理想氣體
  • 非牛頓流體
    指數率(Power law)
  • 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)
    基於Complex Chemistry (STAR/DARS-CFD)的氣相反應、表面反應
    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(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

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


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)

常見問題

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