利用STAR CCM+进行流道抽取

在CFD仿真流程中，流道抽取是一项非常重要的工作。

对复杂产品进行CFD仿真分析，通常利用专业三维CAD软件建立数字模型，然而这些模型并非流体计算域，无法直接导入至前处理软件划分网格，因此需要在这些模型基础上抽取流体计算域，亦即流道抽取工作。根据CFD计算类型，流体域抽取分为两类：（1）内流计算域生成，（2）外流计算域生成。

提取流体域的方法很多，可以在CAD软件中利用布尔运算操作生成计算域，但是由于CAD软件与CAE软件间建模精度存在差异，在CAD软件中提取的计算域导入至CAE前处理软件中常常会产生几何特征丢失的情况，对于复杂的几何体情况更加严重。因此建议使用CFD前处理软件进行流道抽取工作。以前提过使用ANSYS Workbench中的Design Modeler模块进行流道抽取工作（主要利用Fill与enclosed实现）。本次主要利用STAR CCM+中的3D-CAD模块来实现流道抽取。

STAR CCM+是一款通用计算流体软件，包括了从几何建模、计算前处理、求解器以及后处理器的完整模块。其中3D-CAD是集成于STAR CCM+中的几何创建模块，利用该模块，用户可以不仅可以创建几何模型，还可以对导入的外部几何模型进行修补，同时还可以提供流道抽取功能。这里以两个简单的例子来说明利用3D-CAD抽取内流道与外流道的功能。

1、几何描述

产品实际模型如图1所示。

2、STAR CCM+抽取内流道

新建一个CCM+仿真工程，在3D CAD工程节点上点击右键，选择New子菜单进入3D CAD模块。

进入3D-CAD模块后，选择如图3所示菜单，在弹出的对话框中选择创建的几何模型，导入模型。

在图形显示窗体中选择所有孔洞的边线（按住CTRL键多选），点击右键选择菜单Extract Internal Volume，如图4所示。这样既可创建内部流体域。

抽取的流道如图5所示。

3、抽取外流道

抽取外流道之前，需要创建外部空间几何。

创建外部空间实体body3，如图6所示。

在属性菜单body2上点击右键，选择Extract External Volume子菜单，抽取外部流体域。如图7所示。

抽取的流体域如图8所示。

4、说明

这里演示的是常规的流道抽取功能，其实STAR CCM+中还提供了一种更加方便的抽取流道功能：利用包面处理。包面功能不仅对于简单几何有效，还特别适用于复杂几何体。以后有时间会介绍几何包面的使用功能。

文章来源：CAE虚拟与现实