starcd中文培训教程.docx

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starcd中文培训教程

START-CD

Sunboyming

Yuan

边界条件

●Prescribedflow

●Outlet

●Prescribedpressure

●Wall

●Baffle

●Cyclicboundary

●Symmetryplane

●Prescribedstagnationcondition

●Transmissivefreestream

●Transienttransmissive

●Radiation

PROSTAR

●STAR-CD的前处理及后处理

●界面人性化-STARGUIde

●指令接口

●联机帮助支援-On-linehelp

ExternalDataInterface

●可读取ANSYS,PATRAN,NASTRAN,GRID3DorIDEAS产生的网格

●同样的,STAR-CD的网格亦能输出给以上的软件

●可读取IGES,STLandVDA的数据作为表面的数据

STAR-CD常用档案说明

●File.mdl–在PROSTAR所输入的所有数据

●File.echo–在PROSTAR中所有的指令

●File.plot–内建的图形输出位置

●File.trns–瞬时分析的时间相关数据设定

●File.geom–储存STAR所需的Geometry数据

●File.prob–储存STAR所需的其他数据

●File.pst–分析的结果档

●File.pstt–瞬时分析的结果档

●File.run–屏幕输出的收敛情形

●File.info–每次迭代的收敛情形

STAR-CD程序组件

●PROSTAR–前处理器及后处理器

●STAR–Solver

●Prostar–在UNIX系统下,进入PROSTAR的指令

●Prolinkl–若欲以不同参数设定进入PROSTAR,需执行

Prolinkl以产生local的执行档”prol-xm”

●Starlink–编译STAR可执行的执行档

●Ufile–将所有子程序均放置于此子目录下,此目录在该工作目录下

PROSTARGUI

PROSTARopeningscreenforMotifversions

OutputWindowandGraphicsWindow.

Note

TheEasyGUIpanel

TheEasyGUIPanelGuide

鼠标的使用

●左键–旋转

●中键–放大缩小

●右键–移动

PROSTAR的指令特性

●只记前面四个英文字母

●指令后面的变量,可用空格或逗点区隔

●逗点间的空格不输入的话就是内定值,通常为零

●以$符号可同时执行两个指令

●一行指令最多80个字母

UsageofSET

何谓SET

可视为一个〝集合〞，针对要处理的组件部分放入SET之中，STAR-CD做的动作都是透过SET。

何时会用到SET

1.绘图

2.建立模型

3.检查模型

4.后处理

常用的SET

CSET：

Cellset

VSET：

Vertexset

BSET：

Boundaryset

SPLSET：

Splineset

BLKSET：

Blockset

常用的SET指令形式

COMMAND,OPTION1,OPTION2

其中Command有CSET，VSET，BSET，SPLSET，BLKSET

OPTION1有ALL，NONE，NEWSet，ADD，DELEte，SUBSet，INVE

OPTION2有List，Type，Zone，NumberRange，GeometricRange

接口说明

EditTypes：

定义新的Celltype

SetActiveType：

接下去产生的Cell均属于此种Type

ModifyType：

改变Cell的Type

DeleteCells：

将Cell从模型中去除

AddShells：

在Cell表面加上一层Shell

AddBaffle：

在Cell表面加上一层Baffle

AllCells：

所有Cell均放入CSET中

None：

所有Cell均不放入CSET中

Invert：

将目前不在CSET中的Cell放入CSET中

New：

定义新的CSET

Add：

增加Cell至CSET中

Delete：

从CSET中去除某些Cell（和DeleteCells不

同）

Subset：

从目前CSET中，在区分新的CSET

Other：

读入、输出Cell及加密Cell

CellList：

将CSET中的Cell列出来

Compress：

将CellNumber重新按照顺序编号

CellPlot：

将CSET中的Cell秀在屏幕上

实例说明

1.CELLSET

cset,news,type,3：

将Type3的cell放入CSET中

cset,news,zone：

被鼠标zone到区域中的cell放入CSET中

cset,delete,cx：

被鼠标pick到的cell均拿出CSET中

2.VERTEXSET

vset,news,cset：

将CSET中的vertex放入VSET中

vset,all：

将所有vertex放入VSET中

ARYSET

bset,news,inlet：

只将inletboundary放入BSET中

bset,delete,symplane：

将symmetryplane的boundary拿出BSET

4.其余的类似

SETDISPLAY说明

CPLOT：

只将CSET中的cell秀在屏幕上

VPLOT：

只将VSET中的vertex秀在屏幕上

BDISplayon：

只将BSET中的boundary秀在屏幕上

SPLOT：

只将SPLSET中的spline秀在屏幕上

BLKPLOT：

只将BLKSET中的block秀在屏幕上

常用TOOLS的说明

STARGUIde：

打开STAR-GUIde

BlockTool：

定义BlockSet

BoundaryTool：

定义BoundarySet

CellTool：

定义CellSet

CheckTool：

检查Model有无问题

ColorTool：

设定ColorTable

CoupleTool：

设定CoupleSet

GraphTool：

检视Model的方式

LightSourceTool：

光源设定

LightMaterialTool：

光源设定

SplineTool：

设定SplineSet

UsersTool：

使用者定义

VertexTool：

设定VertexSet

Convert：

读取其他软件的Model以及将

STAR-CD的结果档转成Coded

file，Binary及CodedFile之间互相

转换

MeshGeneratewith〝VC3D〞

适用范围：

规则外型问题

指令范例：

vc3d,Xs,Xe,Node,Ys,Ye,Node,Zs,Ze,Node

STARGUIde说明如下

由CreateandImportGrids>CreateGrids>Create3-DGridsusingSimpleShapes可出现左图：

1.SelectaCoordinateSystem

─设定坐标系统

2.SelectCellType

─设定产生的CellType

3.下方九个空格分别输入X、Y、Z三个方向的范围及切割的格点数

范例

1.csys,2

2.vc3d,0,5,5,0,360,36,0,20,20

说明

1.设定成第二坐标系统（圆柱坐标）

2.从半径为0至半径为5的距离切5个格点；圆周方向从0度到360度切36个格点；轴向由Z=0至Z=20的距离切20个格点

Tutorial1Exercise

1.csys,1

2.vc3d,0,0.3,30,0,0.3,30,0,0.01,1

3.vc3d,0.3,0.4,10,0.27,0.3,3,0,0.01,1

4.cset,all

5.plty,qhid（消隐）

6.Plot>Background>Reverse←修改背景颜色

7.view,-1,1,1

9.edge,on$replot

10.vmerg,all

11.vcom,all

13.ccom,all

16.edge,off$replot

17.File>SaveModel

MeshGeneratewith〝PATCH〞

适用范围：

2-DimensionModel

指令范例：

patch,vx,vx,vx,vx,nci,ncj,,,,,,,,,ratioi,ratioj

vcex,1,10000,cset,,,local,dx,dy,dz,both

STARGUIdeTool：

指令说明

：

用鼠标选取一个

vertex

2.nci,ncj：

分别为i方向

及j方向的格点数

3.ratioi,ratioj：

控制i方向及j方向的网格疏密

注意事项：

的四个端点间的spline必须是连续的

2.用PATCH产生出来的网格必须是ShellType

3.在用vcex指令前必须将CellType改回Fluid或Solid

Note

Tutorial2Exercise

题目与Tutorial1Exercise相同

1.v,1,0,0,0

2.v,2,0.3,0,0

3.v,3,0,0.27,0

4.v,4,0.3,0.27,0

5.v,5,0.4,0.27,0

6.v,6,0,0.3,0

7.v,7,0.3,0.3,0

8.v,8,0.4,0.3,0

9.vset,all

10.cdis,on,vert

11.clrm,reverse

12.vstyle,3,6,1$cplot

13.Tools>CellType>EditTypes

14.Highlighttype5并将Celltype由Fluid改为Shell然后ApplyandClose（如右图）

15.numb,vert,on

17.patch,vx,vx,vx,vx,30,27

18.patch,3,4,7,6,30,3

19.patch,4,5,8,7,10,3

20.numb,vert,off

21.cdis,off,vert

22.cset,all

24.ctype,1

25.vcex,1,10000,cset,,,local,,,0.01,both

26.cset,news,shell

27.cdel,cset

28.vmer,all

30.vcom,all

32.ccom,all

34.cset,all

35.view,-1,1,1

36.pltyqhid$cplot

MeshGeneratewith〝MeshTool〞

适用范围：

所有几何外型，由CAD读入之图形

使用要领：

耐心、细心

STARGUIde说明如下：

由CreateandImportGrids>CreateGrids>CreateBlockStructuredGrids可看到左图，以产生BLOCK为目的：

1.SelectItems选择Vertex

2.以鼠标按照CAD图文件内的点的位

置依序点选Vertex

3.按下下方的CreateSpline钮即可产

生一条Spline

4.同样动作作12次，其目的在产生

Block所需的12条边

注意事项

1.每一条Spline之间都必须两两相连

2.一个Block只能有12条Spline，不

能多也不能少

续接下页

在12条Spline产生之后，接下来是要产生Block，步骤如下：

1.SelectItems选择VertexofSpline

2.以右手定则（逆时针方向）点选8个

端点

3.按下下方CreateBlock钮即可

注意事项

1.需检查Block的边是否和12条Spline

相符合

2.如有不符合的情形发生，通常都是

Spline间并没有连接在一起

3.此时须把该条Splinedelete后重新产

生

续接下页

在Block产生完后并且没有问题后，接下来需定义Block各边的格点密度，其步骤如下：

1.SelectItems选择BlockEdge

2.用鼠标点选欲设定的那条边

3.下方NumericParameter的空格处输入欲分割的格点数

4.按下下方NumberofCells的钮

5.等全部的边都定义完后（三次）

6.按下GenerateMesh即可

补充说明：

1.SpaceFactor可控制该边的疏密程度

2.BlockTrace在多个Block同时存在时

可同时分割相对应的边

3.MapFaceToShells可将Block的面投

射到CAD图档的面上

Tutorial3Exercise

题目：

利用Vertex、Spline、Block循序渐进的方式建立模型

1.v,1,0,0,0

2.v,2,0,10,0

3.v,3,10,0,0

4.v,4,10,10,0

5.v,5,0,0,10

6.v,6,0,10,10

7.v,7,10,0,10

8.v,8,10,10,10

9.vset,all

11.cdisp,on,vert

12.vstyle,3,4,0

14.开启STARGUIde中CreateandImportGrids>CreateGrids>CreateBlockStructuredGrids

15.SelectItems选择Vertex

16.利用左图产生12条Splines

17.SelectItems选择VertexofSpline

18.以右手定则点选8个端点后按下下方CreateBlock钮即可

19.SelectItems选择BlockEdge

20.用鼠标点选欲设定的那条边

21.下方NumericParameter的空格处输

入欲分割的格点数

22.按下下方NumberofCells的钮

接下页

23.等全部的边都定义完后（三次）

24.按下GenerateMesh即可

25.cdisp,off,vert

26.plty,qhid

UsageofCOUPLESETinPROSTAR（Integral）

适用范围：

不连续的格点呈整数倍比例，通常发生在局部加密

使用要领：

将不连续区域的Cells放入CSET中在产生CoupleSet

GUITool说明如下：

1.可由TOOLS>CoupleTool叫出左方的CoupleTable

2.再利用CellTool将格点不连续且不连续面两边的格点为整数倍比例的Cells放入CSET中

3.点选IntegralMatch钮则会出现下图

4.将下方CoupleType由2改为1

5.执行Apply即可

6.产生完CoupleSet后记得Merge及Compress

Tutorial4Exercise

1.ctyp,1

2.vc3d0150150525

3.ctab,2,fluid,5

4.ctyp,2

5.vc3d0110011051025

6.view,1

7.plty,ehid

8.cset,news,fluid

10.view,1,1,-1

11.dist,1

12.plty,qhid

14.view,1

16.cset,news,zone←用鼠标将不连续的区域框起来

18.cptype,1

19.cpmatch,cset,,,0.01,0.25,15,,vfix,1

20.cpset,all

21.cpmerge,all

22.cpcompress,all$y

23.view,1,1,-1$repl

24.cset,all

UsageofCOUPLESETinPROSTAR（Arbitrary）

适用范围：

不连续的格点呈非整数倍比例，通常发生在任意衔接

使用要领：

将不连续区域的Cells分为Master及Slave。

通常以面积

较大的CellFace选为Master

GUITool说明如下：

由CoupleTool>ArbitraryMatch钮可看到左图

1.先利用CellTool将不连续格点接面两边

的Cell改为不同的CellType

2.设定MasterCellType/Group

（输入CellType的数字）

3.设定SlaveCellType/Group

（输入CellType的数字）

4.其余设定不动

左图为Edit一个新的CoupleType

1.其中PartialBoundaries选择为on

2.Tolerance是指ArbitraryCouple

两个面积的差，默认值为0.02（2%）

Tutorial5Exercise

1.ctyp,1

2.vc3d,0,2,10,0,2,10,5,10,25

3.ctab,2,fluid,5

4.ctype,2

5.loca,5,cyli,1,1,0

6.csys,5

7.vc3d,0,0.77,5,0,360,18,0,5,25

8.view,1,1,-1

9.cset,news,type,2

10.plty,qhid

12.vset,news,cset

13.vmer,vset

15.view,1

16.plty,ehid

17.cset,news,fluid

19.view,0,0,1

20.plty,qhid

22.view,1,1,-1

23.dist,2

26.cpar,type,1,2,0.01,0.25,15,2

27.cset,news,cpra,all

28.plty,ehid

29.view,1,1,-1

31.plty,qhid

32.cset,news,fluid

PropertiesandRegionDefinitions

可由CellTool>EditType钮叫出左图

1.CellType定义此Cell为何种Type

包括Fluid、Solid、Baffle、Shell

等

2.MaterialNumber则可定义多种不

同的Material

3.ColorTableIndex设定屏幕上Cell

的颜色

4.SpinIndex为计算旋转机械问题时

的设定

5.InitialFreeSurfaceMaterial在分

析FreeSurface问题时的设定，

其中Light的Cell必须为Material

Number1，Heavy的Cell必须为

MaterialNumber2。

在ThermophysicalModelsandProperties中主要有五种设定：

1.ThermalOptions

2.LiquidsandGases

3.AdditionalScalars

4.Solids

5.Porosity

左方上图为ThermalOptions的设定包括以下三种

1.Radiation

2.SolarRadiation

3.ConjugateHeatTransfer

左方下图为MolecularProperties的设定包括以下四种

1.Density

2.MolecularViscosity

3.SpecificHeat

4.Conductivity

亦可由STAR-CD本身的数据库中设定工作流体

Note

左方上图为TurbulenceModels的设定，包括Turbulence及Two-Layer

与STAR-CDv3.05版较为不同的地方除了能用的TurbulenceModel增加之外，还多了LESModel

左方下图为针对EnergyEquation的设定

Note

左方上图是针对考虑浮力效应及重力场问题的设定

其中ReferenceLocation可透过鼠标来指定

左方下图是设定计算Domain的InitialCondition

Note

左方上图为设定MonitoringCell&ReferenceData

其中MonitorCell的物理量，在迭代过程中会出现在屏幕右半部。

而在Boundarycondition中的压力边界条件是相对于此处的ReferencePressure。

左方下图是选择ChemicalSchemeNumber

Note

左方上图为Scalar的MolecularProperties设定，通常在解化学反应时会用到，除了STAR-CD本身的数据库外，亦可建立自己特殊物质的数据库

左方下图是固体材质的设定，包括Density、Conductivity及SpecificHeat，这些值均可透过子程序将其变化导入计算

Note

本页为BoundaryCondition的设定

左图上方为定义何处属于何种的边界条件，定义边界范围的方法如下

1.PickCellFaces

2.SelectaZone

3.SurfaceBasedonEdges

4.SurfaceBasedonVset

在定义完边界范围后，可由左图下方窗口输入该边界条件的相关参数

Note

ControlModuleandConvergence

STARGUIde中的AnalysisControls主要针对迭代方面的控制，包含以下三部份

1.SolutionControls

2.OutputControls

3.OtherControls

左方上图控制AnalysisType，包括

1.稳态SteadyState

2.瞬时Transient

及压力修正的算法设定，包括

1.SIMPLE

2.SMPISO

3.PISO

左方下图控制各个参数的Solver

1.EquationStatus：

Solver的开启

2.SolverParameters：

松弛系数及

Inneriteration

3.D