StarCCM+模型实例：汽车前挡风除霜分析（中文教程）

案例：前挡风玻璃除霜分析

分析工况：

-车窗外结冰厚度为0.5mm

-车窗除雾风管进风流速8m/s

-成员舱为简化舱室。

-车内温度30℃

-车外温度-3℃

考虑车内为绝热环境

观察，启动除雾风后车窗外霜层融化云图随时间变化情况。

分析过程：

1. 网格划分及分配

   -.除霜除雾需要准两部分网格:

   -成员舱流体区域网格，普通四面体网格或剪裁体网格均可
   

   -车窗玻璃区域体网格（最好制作成标准结构化网格导入StarCCM+）

   -车窗网格需要对窗外和窗内分别定义边界条件。Example:Wall in、 wall out、 wall Side。

2. 软件计算设置

   •1）创建物理连续体 空气的计算方程。

   先选择定常分析，制作出初步流场，在进行瞬态计算。恒定空气密度，分离流体温度， 湍流，k-e 湍流模型

2）设置固体连续体，命名该连续体为Glass

3）在固体连续体子目录里选择材料，替换材料为玻璃。

4）创建流体区域，导入体网格.msh 格式的自动创建流体区域

自动生成网格的需要先生成流体区域，再生成网格。

5）将车窗玻璃 属性设置为 无/ 等稳态计算结束后，切换瞬态计算时候将属性改为Glass。

流体区域之间通过 in-place 交界面连接。

固体区域和流体区域之间也通过in-plane 交界面连接

6）设置进口风量：    8m/s     温度30 度

设置出口位置为 压力出口 压力为0

7） 打开求解器，将能量方程冻结。

切记等切换到瞬态度结果时候解除冻结。

8） 设置最大求解步为1000步。开始稳态求解。

3. 瞬态计算前参数设置

1）保存之前文件为 CarWindow_Steady。 之后修改流体连续体方程为 隐式不定常。

2）固体连续体确认 选择的模型。在初始条件里设置静态温度为-3℃

3）解除处理器中冻结的能量方程

4) 设置固体区域位置属性为Glass

5）设置Window_out ，激活除霜薄膜函数。设置冰层厚度0.5mm

设置热传递系数为： 10 W/m2K

设置环境温度为   -3℃

6）求解器中，隐式不定常 参数设置每个时间步 为1秒

7）制作不同时间内车窗冰层厚度变化云图。

创建标量场，零件选择固体区域，选择Window_out边界条件。

函数选择ice layer thickness valve

关闭自动范围

设置最大值最小值为 0.5mm 和0mm

定义云图更新时间，和输出文件尺寸， 定义输出文件位置。

在云图中增补Logo ，内容为计算时间， 生成后可以手动确定Logo位置如下图所示：

4. 计算并查看结果

可以观察到随着时间推移，玻璃面冰层融化后，厚度发生变化。

由于计算时间有限。不能算完所有900秒的过程。

文章来源：技术游民