本文来自：旋风小子

问题描述

什么叫盖驱动腔体流动呢？

以下图示意说明，假设下面是个大箱子，箱子四周壁面以及底部壁面都是墙壁，顶部是一个盖子，这个盖子沿水平方向1 m/s的速度移动，这时，由于盖子的驱动，箱子里面的流体会产生运动，这个就是盖驱动腔体流动。不知道你有没有听懂，大概就是这么个意思。

网格

这时一个二维问题，我们导入提前准备好的体网格文件：cavityQuad.ccm。

1. 启动STAR-CCM+软件，在菜单栏中选择 File >  Import >  Import Volume Mesh；
2. 在弹出的 Open对话框中，选择准备好的体网格： cavityQuad.ccm;
3. 点击 Open按钮，完成体网格导入。

查看导入的体网格：

1. 右击 Scenes节点，然后选择 New Scene >  Mesh，这时候体网格就会显示在图形界面中，具体如下图所示：

1. 这是你在图形界面中左键点击网格的边界线，它会高亮显示，同时模型树中对应的边界也会高亮显示，具体如下：

物理模型

给我们要计算的问题选择物理模型，也即控制方程：

1. 双击 Continua >  Physics 1> Models节点，在弹出的 Physics 1 Model Selection窗口中选择如下图所示：

1. 点击 Close，这时候 Physics 1节点的颜色会从灰色编程蓝色，具体如下图所示：

1. 随手保存在文件。

设置材料属性

1. 展开 Continua >  Physics 1 >  Models >  Liquid >  H2O >  Material Properties >  Density节点；
2. 选择 Constant节点，设置数值为1.0 kg/m^3；
3. 选择 H2O >  Material Properties >  Dynamic Viscosity >  Constant节点，设置水的动力粘度为2.0E-4 Pa-s。

边界条件

1. 展开 Regions >  cell-2 >  Boundaries节点；
2. 同时选中边界： wall-3、 wall-4和  wall-7；
3. 右击三者中的一个，然后在弹出的菜单中选择 Combine；
4. 这样三个壁面边界“三合一”，将合一的边界命名为 Stationary Wall；
5. 将 wall-5边界命名为 Moving Wall；
6. 选择 Moving Wall >  Physics Conditions >  Tangential Velocity Specification节点，设置 Method为向量“Vector”；
7. 选择 Physics Values >  Relative Velocity节点，输入速度向量为[1.0,0.0] m/s。

后处理设置

计算开始前就把后处理场景设置好。具体步骤如下：

1. 右击 Scenes节点，选择 New Scene >  Vector，这样就生成了一个新场景 Vector Scene 1；
2. 拖动水平放置的颜色条至矩形右侧，使其呈垂直状态，具体如下图所示：

1. 选择 Scenes >  Vector Scene 1 >  Vector 1 >  Parts，确保整个计算域 cell-2已被添加。

创建监测部件

这里创建一条线段，来监测线上的速度：

1. 右击 Derived Parts节点，然后选择 New Part >  Probe >  Line，在弹出的 Create Line Probe对话框中设置如下图所示：

1. 点击 Create，然后点击 Close，然后把这根线段命名为 Simulation (U)；
2. 右击 Simulation (U)节点，然后在弹出的菜单中选择Copy；
3. 右击 Derived Parts节点，然后选择 Paste；
4. 重命名新的节点为 Simulation (V)；
5. 右击 Simulation (V)节点，然后在菜单中选择Edit Part in Current Scene，然后设置如下图所示：

绘制结果

绘制仿真结果

创建了监测部件不算完，还需要创建Plot才行：

1. 右击 Plots节点，然后选择 New Plot >  X-Y Plot；
2. 重命名 XY Plot 1节点为 U-Velocity Profile；
3. 设置参数如下表所示：

节点	属性	数值
U-Velocity Profile	Parts	Derived Parts > Simulation (U)
-X Type	Data Type	Direction
--Vector Quantity	Value	[0,1,0]
-Y Types > Y Type 1	Data Type	Scalar
--Scalar Function	Field Function	Velocity > Lab Reference Frame > Laboratory > i
--Simulation (U) > Line Style	Style	—— (Solid)
--Symbol Style	Shape	None
-Axes > Left Axis	Minimum	-0.6
	Maximum	1.0
--Major Labels	Spacing	0.2

1. 右击 Plots节点，然后选择 New Plot >  X-Y Plot；
2. 重命名 XY Plot 1节点为 V-Velocity Profile；
3. 选择 V-Velocity Profile节点，设置参数如下表所示：

节点	属性	数值
V-Velocity Profile	Parts	Derived Parts > Simulation (V)
-Y Types > Y Type 1	Data Type	Scalar
--Scalar Function	Field Function	Velocity > Lab Reference Frame > Laboratory > j
--Simulation (V) > Line Style	Style	—— (Solid)
--Symbol Style	Shape	None
-Axes > Left Axis	Minimum	-0.7
	Maximum	0.5
--Major Labels	Spacing	0.2

绘制参考结果

为了和仿真结果作对比，我们需要同时绘制参考结果：

1. 打开 Tools节点；
2. 右击 Tables节点，然后选择 New Table >  File Table；
3. 在 Open对话框中加载准备好的参考数据： UVelocity.xy；
4. 点击 Open，完成数据加载；
5. 将参考数据展示在上面设置好的两个 Plot中，设置好后如下图所示：

求解器设置

1. 选择 Solvers >  Segregated Flow >  Velocity节点，设置速度的亚松弛因子为0.7；
2. 选择 Stopping Criteria >  Maximum Steps节点，设置最大迭代步数为1000步；
3. 点击求解工具条中的 Initialize Solution按钮，进行流场初始化；
4. 在点 Run按钮，开始求解。

结果

1. 腔体内速度向量图如下：

1. 监测线段水平方向的速度与参考值对比如下图所示：

1. 监测线段上垂直方向速度与参考值对比如下图所示：