CFD软件对比：STAR CCM+与ANSYS Fluent如何选择？

CFD软件选择：STAR CCM+ VS ANSYS Fluent


引言

在漫长而激烈的竞争中，CFD（计算流体动力学）领域的领军人物包括STARCCM+和ANSYS Fluent。这场智商和实力的对峙如同蝙蝠侠与超人，魔术与伯德之间的较量，或是经典的赛事如同扬基与红袜，微软与苹果，法拉利与兰博基尼，以及可口可乐与百事可乐的对决。无论是在行业认可度还是用户基数上，这两种软件的市场份额都占据领先地位。

Siemens Simcenter STARCCM+


基本界面及工作流程

STARCCM+，其前身是STARCD，源自帝国理工学院CFD研究团队，在1980年代后期诞生，并逐渐演变为CDAdapco，最终被西门子公司于2016年收购。据当时的统计，CDAdapco年度收入约为2亿美元，年复合增长率高达12%，客户群体达到大约3200人，平均每客户的收入达到6.5万美元。作为汽车行业多物理流体系统分析的领导者，STARCCM+已经成为计算辅助工程（CAE）解决方案的代表，力求以单一界面整合流体和固体连续介质力学的多学科问题。




基础接口

STARCCM+搭载一个干净、现代的图形界面，呈现自2005年 STARCD翻修后的简约设计，适应Linux和Windows操作系统平台无差异地运行。用户能在单一编辑窗口完成预处理、模拟及后处理任务，并支持批处理命令通过命令行或Java脚本实现。通过网格化、设置、模拟和结果处理构成的工作流组织框架，实现CAD模型创建或导入流程的高效自动化。

物理建模能力

STARCCM+覆盖了广泛的物理现象与方法，涵盖单相和多相流体流动、传热、湍流、固体应力、动态流体交互作用、气动声学与相关现象。新物理模型和方法的持续引入，体现在CRM和最新的特性发布中。基本物理建模能力包括无粘流、层流或湍流、牛顿或非牛顿粘度、不可压缩或可压缩流以及多组分混合物的模型化。

几何清理与网格划分

STARCCM+引以为豪的功能包含为CAD部件布置完备的预处理流程，从导入、修复、定义、网格划分直至设置边界条件，均围绕原始的部件实现。这一基于部件的工作流，确保当使用修改后的几何图形替换部件时，大多数模拟设置无需重复步骤，显著提高了效率。

仿真计算

在有限体积法（FVM）的基础上，STARCCM+搭载分离或耦合的求解器，辅助流体求解器与有限元固体力学求解器的集成，旨在提高数值稳定性和计算效率。其SIMPLE算法提供了高效迭代更新等关键功能的高级控制。

后处理

STARCCM+提供了先进且直观的流体可视化技术，与主流独立可视化软件相匹配，支持用户实时观察流场演变及模拟参数调整，直观获取物理现象相关反馈。固有功能和深刻后处理支持，简化了对复杂模拟结果的解读与分析。

ANSYS Fluent (完整原始文章链接）

根据ASTM F2581标准燃烧性能测试调整 undercut区域以避免SPC计算误差

为了确保简化模型的准确性和可靠性，一项关键的调整焦点在于修正对 undercut 区域的处理方式，特别是那些在其边缘可能引发显著误差的问题。根据ASTM F2581标准指出，为了提高测试的精确性与效率，需规避可能出现SPC (Statistical Process Control) 计算误差的区域。将目标区域的 undercut 部分修改为钝缘，能显著减少这些边缘效应对结果的影响，确保计算条件的公正取样。使得通过简化模拟预测材料属性的过程更加精确和稳定。

此外，采用一种智能算法来动态调整某一区域的抖动参数也能有效提高模拟特性的预测能力，确保模型在各种条件下都表现出良好的适应性和准确性。为实现这一优化，用户必须理解和恰当选择合适的边界条件和参数，从而在不影响结果整体准确性的前提下适当调整各部分的细节，最大限度地发挥模型的精简优势。这样的修改不仅确保了计算结果的一致性和可靠性，还便于处理和分析实验数据，使测试过程更为高效和精准。