STAR-CCM+：箱体翻转漏液仿真

模型描述：一个箱体垂直放置，底部设有隔层，隔层与箱内空间通过四个排液孔相连通。初始状态，液体储存在隔层内，仿真当箱体翻转时液体从排液孔泄露到箱内空间的过程。

工具/原料

Simcenter STAR-CCM+ 2020

模型导入

1、打开STAR-CCM+，新建simulation，选择Parallel on Local Host，Compute Processes设为2，点击OK。

2、点击File>Import>Import Surface Mesh，导入Rotate.stp，保存为RotateVOF.sim。

物理模型

1、创建Physics 1，设置欧拉多相流模型。为更好地捕捉自由表面的流动，勾选自适应网格Adaptive Mesh，2020之前的版本没有这个选项，可忽略。

4、展开Adaptive Mesh > A蟠校盯昂daptive Mesh Criteria，右键新建Free Surface Mesh Refinement。Max Refinement Level表示网格自适应细化的最大次数，由于本例中的Trim网格非常规整，不需要过多次的细化，因此设为2。

网格划分

1、将零件Assign到Region。

初始条件

1、利用Field Function函数定义Liquid和Air的初始空间分布。点击Tools > Field Functions，右键New > Scalar ，命名为Distribution(H2O)。在Definition里输入坐标的条件判断语句($$Position[2]<=0.01)?1:0。同理，新建Field Function，命名为Distribution(Air)，Definition中输入1-${Distribution(H2O)}。

2、展开Initial Conditions，Volume Fraction方法选择Composite，H2O选择Distribution(H2O)，Air选择Distribution (Air)，定义在隔层内的区域为H2O，其他区域为空气。

翻转条件

1、展开Tools > Motions，右键新建Rotation，Axis Direction设为[1.0, 0.0, 0.0]，箱体沿X轴旋转，参考全局坐标系的零点。点击Rotation Rate，将转速设为0.25 rps，转/秒。

2、展开Regions > Rotate > Physics Values > Motion Specification，Motion状态勾选Rotation。

2、展开Stopping Criteria，不勾选Maximum Steps，Maximum Inner Iterations设为15步，Maximum Physical Time设为1 s。

2、展开Attributes > Update，Trigger选择Time Step，勾选Save To File，Base Filen锾攒揉敫ame设为Rotate，Trigger选择Time-Step，指定保存路径。Time-Step Frequency设为1。

3、展开Tools > Annotations > Solution Time，拖拽至Scalar Scene，将Solution Time的Height设为0.04。

6、创建截面监测H2O流动状态。点击Derived Parts > New Part 争犸禀淫> Section > Plane，Input Parts选择Rotate，Normal向量为[1,0,0]，Origin向量X值输入-0.085 m，勾选No Displayer，点击Create。

计算结果

1、整个Region上的H2O体积分布。