STAR CCM+网格生成规则

体网格的构建直接影响STAR CCM+中流体流动与能量传递的模拟效果，同时关乎收敛速度及最终求解精度。在实际应用中可按照以下准则来构建体网格：

• 设计网格时，需在空间梯度较高的区域提供足够的分辨率。这类区域通常出现在以下情形中：

• 平均流动变化非常迅速。例如：灌溉渠道、涡街脱落、强制混合以及大气流动。
• 存在明显的剪切层，例如大气流动、流体射流、绕固体流动以及涡度较强的流动。

• 尽可能使网格方向与流动方向保持一致，以提升计算精度并加快收敛速度。

• 为确保仿真结果不受网格影响，建议采用两种或更多不同密度的网格进行敏感性分析。

• 在多数复杂湍流流动中，湍流在动量及其他标量的输运过程中起主导作用。因此，涉及湍流的模拟比层流模拟更依赖于网格分辨率。

• 对于外部流动问题，需开展区域收敛性研究，以确认流动边界条件对求解结果无干扰。例如，若模拟中设置的出口边界过于靠近钝体，则流动在抵达边界前无法充分恢复尾流效应。

• 近壁面棱柱层网格

• 为降低近壁区域的数值扩散，可在壁面及固-流交界面的流体侧构建棱柱形网格层。
• 壁面附近棱柱层厚度直接影响流动的y+值。计算完成后需校验y+值，确保其处于所选湍流模型及壁面处理方式推荐的适用范围内。
• 在利用壁面函数进行湍流模型的高精度边界层模拟时，边界层内宜设置5至10层网格；若采用低雷诺数湍流模型，则边界层内需布置约40层网格。

• 网格长宽比

• 避免在垂直于壁面的方向上生成过度拉伸的网格。

• 保持网格长宽比尽可能小（例如低于1000），以防止求解器出现收敛问题。对于涉及固体应力计算的模拟等特定问题，则需采用更低的长宽比。

• 混合应用

  这类应用通常包含两个区域：静止区域和带有旋转参考系的区域。多面体网格可能包含未与流动方向对齐的单元面，这会引入数值扩散。在某些模拟中，这种数值扩散会在静止区域与旋转区域之间的界面上产生明显的体积分数不连续。为消除这种不连续性，建议在这些应用中使用切割体网格。切割体网格生成技术能够产生与界面更加对齐的网格，并在模拟过程中最大限度地降低数值扩散。

 

注：本文内容取自STAR CCM+文档。