STAR-CCM+

關於STAR-CCM+

Simcenter STAR-CCM+ 是最全方面的多物理分析解決方案，將產品運用模擬技術運行真實條件進行設計。Simcenter STAR-CCM+ 所提供的模組可為每位工程師帶來自動化的設計探索與優化，有效地規劃所有設計因素，而非傳統的方式僅能專注於一個要素的模擬設計。藉由使用 Simcenter STAR-CCM+ 獲得更多超出客戶期許的創新產品。自2004年首次發行以來，Simcenter STAR-CCM+ 持續優化使用者體驗，採用物件導向程式設計，帶來最佳的執行程序。同時精進高效能運算技術，更高的模擬精度。

Introducing Simcenter STAR-CCM+ v13.06

Simcenter STAR-CCM+ Discover Better Designs Faster

Simcenter STAR-CCM+產品型錄

• 樹狀管理GUI 介面

從幾何生成到結果處理，模擬分析的所有操作均在STAR-CCM+的同一介面下進行。在獲得良好結果，同時也提高了工作效率。

• 全方面的模型導入

Simcenter STAR-CCM+ 提供3D-CAD的草繪圖功能，可方便生成三維幾何模型。並提供CAD導入介面可直接讀取CAD檔，生成模擬所需的體網格。

2D草繪圖生成3D幾何

CAD直接導入

• 獨家包面網格技術

還在為CAD模型的修補耗時而煩惱嗎？STAR-CCM+的包面技術大幅減少了幾何表面的修補時間。

包面技術製作網格

• 網格自動生成技術

Simcenter STAR-CCM+獨家多面體網格，搭配多核心並行與網格自動生成技術，即使是複雜幾何結構也能夠在極短時間內完成網格生成。

• 豐富的物理模型

Simcenter STAR-CCM+ 提供完整的物理模型，可應用於的熱流、輻射、多相流、應力、電磁場、電化學、噪音、燃燒、電池等工程議題。智慧化的分析模組選擇介面，減少分析時程。

• 完整涵蓋工程現象呈現的後處理介面

Simcenter STAR-CCM+ 具有操作簡單的雲圖、向量圖、xy顯示圖、流線以及動畫製作工具。

• 高效能的運算技術

Simcenter STAR-CCM+ 不斷精進平行運算技術，透過大量的運算核心處理複雜的工程議題，使工程模擬分析可獲得最具時間效益的產出。

• 彈性的使用架構

單機多核心串平行、多機多核心串平行

• 強大的模組方案

Simcenter STAR-CCM+ 配合用戶的使用需求，提供多樣的模組。(概念圖)

• 自動化

Simcenter STAR-CCM+ 具備記錄操作的巨集功能，減少大量的重複性工作。並可透過二次開發人員撰寫自動化程式，發揮軟體最大的使用效益。

• 幾何匯入

  • 支援Parasolid、STEP、IGES、STL、NAS、DBS、PAT、INP (pro-STAR)、FRO (Felisa)、JT (Tessellated Only)、BIF (Medina)
  • CAD Exchange：直接以各自的原生格式導入CAD文件，保留最好的幾何質量、完整的數據結構和組織，包括零件和裝配歷史，幾何特徵，名稱等。並可透過3D-CAD Modeler進行幾何修改。
  • 支援CATIA V4,5,5-6、Pro/e and CREO、Solidworks、NX、Inventor、Rhino、JT-BREP、3DXML、VDA-FS、ACIS、IDF

• 模型導入程序1：幾何生成

  • 3D-CAD功能，導入CAD檔案

• 模型導入程序2：表面網格生成

  • 包面（形狀保持、簡化、縫隙接合、防接觸、漏洞檢測）
  • 表面重構
  • 手動修復面網格

• 模型導入程序3：體網格生成

  • 多面體網格、剪裁體網格、四面體網格
  • 薄層網格
  • 邊界層網格、 體網格、圓柱體網格、方向性網格控制
  • 進階邊界層網格
  • 多面體網格、邊界層網格劃分的平行處理

• 求解器
  • 分離式求解
  • 耦合式求解
  • 有限體積結構應力
• 時間域
  • 穩態
  • 暫態顯性法、暫態隱性法

【非穩態解析】方柱周圍流動解析

• 空間域
  • 二維
  • 三維
  • 軸對稱
  • 薄殼

• 模擬標的物屬性
  • 氣態
  • 液態
  • 固態
  • 多組分氣態
  • 多組分液態
  • 多屬性固態
  • 多相流

• 狀態方程
  • 氣態: 固定密度，理想氣體, 真實氣體，溫度函數密度模型, 用戶自定模型
  • 液態: 固定密度，IAPWS-IF97蒸汽模型模型，溫度函數密度模型, 用戶自定模型
  • 固態: 固定密度，溫度函數密度模型，用戶自定模型
  • 多組分氣態: 沒有化學反應，化學反應
  • 多組分液態: 沒有化學反應，化學反應
  • 多屬性固態: 固定密度，溫度函數密度模型，用戶自定模型
  • 多相流: 多相分離，VOF

• 層流、紊流
  • k-ε方程（Realizable、Standard（線性、非線性2次/3次）、AKN、V2F）
  • k-ω方程（Standard、SST、BSL）
  • Spalart-Allmaras
  • RSM（線性Pressure-Strain、非線性2次Pressure-Strain）
  • DES、IDDES（Spalart-Allmaras、k-ω SST）
  • LES（Smagorinsky、WALE）
  • 紊流邊界條件（Simirnov method、Synthetic turbulence method）
  • 壁面處理（標準壁面函數、Low Re Number模型、All y+ 模型）
  • 紊流轉變段模型（Gamma ReTheta模型）

• 非牛頓流體
  • Power Law
  • Cross Fluid
  • Carreau-Yasuda Fuid

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

DES simulation of the case of Abidin et al. with Simcenter STAR-CCM+

 

• 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）
  • 考慮參與輻射的介質（DO模型）、粒子輻射（DO模型）
  • 太陽輻射
  • 多波段輻射（S2S模型、DO模型）、鏡面反射（S2S模型、DO模型）
  • 熱交換器模型
  • 2D固體導熱模型

麵包烤爐熱分析

 

• 薄膜(film)模型
  • De-fogging(除霧)模型、De-icing(除霜)模型
• 液膜模型
  • Wave stripping模型、液膜脫落模型
  • 蒸發/凝結

液膜模擬

• 自由表面多相流 (VOF)
  • 可壓縮性、表面張力、接觸角
  • 熱傳（流固耦合）、沸騰、蒸發、凝結
  • 波浪模型

• Lagrangian多相流
  • 多組分模型
  • 熱傳、蒸發/凝結、沸騰
  • 噴嘴模型
  • 阻力、紊流耗散、壁面碰撞
  • 液滴分裂
  • 腐蝕模型
  • 與De-icing（除霜）模型的耦合
  • 庫倫力模型

噴霧塗佈

• Eulerian多相流
  • 阻力、浮力、附加質量、紊流、固體壓力
  • 熱傳、質傳
  • 沸騰
  • S-Gamma模型
  • 顆粒流模型

攪拌槽的氣泡現象

沸水反應爐

• 離散顆粒模型（DEM）
  • • 阻力、附加質量、粒子碰撞、輻射、熱傳、能量源
    • 球形粒子、複合粒子
  • • 藥片塗層
  • • 挖掘岩石
  • 顆粒攪拌
• 氣蝕模擬
  • Rayleigh model
• 燃燒與化學反應
  • Arrhenius模型
  • 各種EBU模型
  • PPDF模型
  • 火焰傳播模型（CFM模型、PCFM模型）
  • 基於複雜化學(STAR/DARS-CFD)氣相反應、表面反應
  • 微粉炭燃焼
  • Progress Variable Model （PVM）
  • 火焰(Thickened flame)模型

在 Simcenter STAR-CCM+ 中模擬通用平焰燃燒器

 

• 排放物
  • NOx模型
  • Soot模型
• 動網格
  • 滑移網格 (Sliding Mesh)
  • 變形網格(Mesh Morpher)
  • 6自由度剛體運動(Dynamic Fluid/Body Interaction, DFBI)：
  • 重疊(Overset)網格

Overset mesh技術

• 旋轉機械模型
  • 滑移網格
  • 多重參考坐標系(MRF)
  • 隐式混合平面
  • 諧波平衡分析 (Harmonic balance)
  • 等效風扇模型

旋轉機械

超車現象

• 氣動噪音
  • Ffowcs Williams & Hawkings（FW-H）
  • 寬頻噪音源預測（Lilley、 LEE、Proudman、Goldstein、Curle)
  • 流體/噪音耦合模擬（LMS Virtual.Lab Acoustics的耦合)

聲學抑制現象

直接噪音計算

 

• 固化融解
  • 固化融解模型
  • Carman-Kozeny Mushy浸透率模型
• 鑄造
  • 砂模鑄造
  • 碇鑄
  • 熔模鑄造

模具加注過程中的多相流模擬與金屬凝固

• 電磁場模擬
  • 電漿、Metal pumping
  • 電動勢模型(歐姆加熱)
  • 靜電場模擬
  • 變壓器
  • 電磁場勢能求解

電漿與Metal pumping

變壓器

Computer Simulation of High Pressure Plasmas based on PHOENICS

• 電化學模擬
  • 燃料電池
  • 鋰電池
  • 溼式蝕刻
  • 電鍍
  • 腐蝕

汽車水箱罩鍍鉻

溼式蝕刻

鋰電池模型

• 電池管理

鋰電池解決方案

電池冷卻模擬方案

小型城市電動汽車電池模組散熱分析

• 結構應力模擬與流固耦合
  • 基於有限體積法的結構應力模擬
  • 流體-溫度-結構耦合 (流固耦合)

發動機缸體熱應力模擬

流固耦合分析

• Vorticity Confinement模型
  • 提高大尺度渦流模擬準確性可應用於航空、水下載具與渦輪機械
• 與其他軟體的耦合
  • 與Abaqus 的耦合
  • 與ANSYS的耦合
  • 與Radtherm的耦合
  • 與Nastran的耦合
  • 與GT-POWER的耦合
  • 與OLGA的耦合
  • 與WAVE的耦合
  • 與RELAP5-3D的耦合
  • 與SPEED的耦合
  • 與STAR-CCM+的耦合

軟體耦合分析概念

流固耦合應用於管路變形

• 整合智慧型模組
  • 火災與煙霧（Fire and Smoke Wizard）模組：火災模擬
  • 熱舒適性管理（Thermal Comfort Wizard）模組：人體模型
  • 旋轉機械網格 (Turbo Wizard)
  • 機翼網格 (Wing Mesher)
  • 電子散熱(Electronic Cooling App & Import IDF) 模組

車內空調人體舒適性模擬

電子散熱

• Design Manager：協助Simcenter STAR-CCM+ 用戶使用參數分析找尋設計最佳解

• Simcenter STAR-CCM+ 搭配HEEDS提供自動化的參數優化分析程序

• 特色
  • 為3維CAD模型的熱流體模擬而開發的Simcenter STAR-CCM+ CAD用戶端
  • 熱流體模擬所需的網格、邊界條件、模擬設定等均在CAD環境下生成
  • STAR-CCM+的網格生成、求解器與CAD用戶端實現無縫連結
  • 在CAD軟體下操作熱流模擬
• 對應CAD： CATIA V5、Siemens NX、PTC Pro/ENGINEER Creo、Autodesk Inventor
• 

• 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
  • 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、能源、石化、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

Simcenter STAR-CCM+ 能源產業應用 (點擊下載)

energy special report

Simecenter STAR-CCM+ 石化產業應用(點擊下載)

Oil&Gas Special Report WEB

• 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

CPI Report(點擊下載)

CPI_special_report

• 醫療業
  • 生物醫學
  • 醫療設備
  • 配藥學

Simcenter STAR-CCM+ 醫療產業應用

Life Science Special Report(點擊下載)

Life science_special_report

• 船舶業
  • 風阻負載
  • 洋流阻力與操作機動
  • 推進系統

Simcenter STAR-CCM+船舶產業應用

Marine Special Report(點擊下載)

Marine_special_report

 

• 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