Starccm流固耦合出现负体积

Question

Starccm在做流体仿真 叶片流固耦合时，初始化时没有出现负体积，但在跑了0.3s时出现一个负体积网格，对应区域筛选负体积时也没有找到那个负体积，请问是什么问题？

Answer 1

以下参考免费微信小程序：皆我百晓生 作答，并由本人整理回复。

在Star-CCM+中进行流固耦合仿真时出现负体积的问题通常是由于网格质量问题引起的。负体积网格意味着在计算过程中，网格单元的体积变成了负数，这通常是由于网格扭曲或重叠造成的。以下是一些可能的原因和解决方案：

1. 网格质量问题：

   • 检查网格质量，特别是流固耦合区域的网格。使用网格检查工具，如网格质量报告，来识别和修复网格中的高偏斜度、负体积或其他质量问题。
   • 对于复杂的几何形状，可能需要重新划分网格或使用更高级的网格生成技术。

2. 流固耦合设置问题：

   • 确保流固耦合的设置正确。检查接触面的定义，确保它们没有重叠或间隙。
   • 检查流体和固体界面之间的网格匹配情况，确保它们能够正确地交换数据。

3. 动态网格问题：

   • 如果仿真中涉及到动态网格，检查网格的运动是否导致网格单元重叠或过度拉伸。
   • 动态网格可能需要更精细的控制，如使用弹簧力或网格平滑技术来保持网格质量。

4. 时间步长问题：

   • 过大的时间步长可能导致求解器不稳定，尤其是在流固耦合问题中。尝试减小时间步长，看看是否能解决问题。

5. 求解器设置问题：

   • 检查求解器设置，如松弛因子、收敛标准等，确保它们适合于流固耦合问题。

6. 物理模型问题：

   • 确保物理模型设置正确，包括流体属性、边界条件等。

7. 软件错误：

   • 如果上述步骤都无法解决问题，可能是软件本身的错误。可以尝试更新到最新版本的Star-CCM+，或者联系Siemens的技术支持。

在实际操作中，你可以尝试以下步骤：

• 使用“Volume”字段函数来识别负体积单元。
• 使用网格修复工具来修复负体积单元。
• 重新生成网格，并确保在流固耦合区域使用高质量的网格。
• 调整流固耦合设置，确保接触面定义正确。
• 减小时间步长，重新运行仿真。
• 如果问题仍然存在，考虑联系Siemens的技术支持获取帮助。

请记住，流固耦合仿真是一个复杂的过程，可能需要多次迭代和调整来获得准确的结果。