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背景

Star-CCM+ 是计算流体动力学（ CFD） 领域的标杆级软件， 更是CAE 仿真中攻克复杂多物理场耦合问题的核心利器。本期我们聚焦这款主流CFD工具， 选取基于Star-CCM+求解的圆柱绕流模拟，看看基于SimForge™高性能工业仿真平台的 Star-CCM+ 求解计算，与其他仿真云平台的效率差异究竟如何。

作为西门子旗下的一体化仿真平台 ，Star-CCM+ 凭借完备的物理模型库与先进的数值算法，能够精准应对多相流 、传热传质 、流体-结构耦合 、化学反应等各类复杂物理现象， 广泛应用于汽车 、航空航天 、化工 、能源等行业的流体系统优化设计与性能评估 。其以“物理场”为核心的建模逻辑， 打破了传统CFD 软件的场景局限，可在统一界面内完成从 CAD 集成 、自动网格生成 、多物理场求解到后处理的全流程仿真， 大幅提升设计迭代效率 。而面对多相流界面追踪 、旋转机械动网格适配 、 自适应网格细化等高频复杂需求， 需处理海量网格单元的动态更新与多物理场参数耦合， 对平台的并行计算能力 、求解器稳健性及资源调度效率提出了极高要求。

算例介绍

基于STAR-CCM+的圆柱绕流瞬态模拟，捕捉到升力系数呈稳定周期性振荡，精确再现涡脱频率与气动力波动的同步关联。

算例分析：

• 模拟过程中精准捕捉卡门涡街演化过程，清晰复现涡脱频率与气动力波动之间的同步关联规律；
• 模拟结果与经典流体力学理论相符，验证数值设置的可靠性，为后续钝体绕流问题的模拟分析提供支撑；
• 通过优化网格与物理模型设置，精准复现涡脱频率与气动力波动的同步关联；
• 模拟结果符合经典流体力学规律，验证设置合理性，为钝体绕流模拟提供参考。

在SimForge™ 平台启动Star-CCM+

登录SimForge™高性能仿真平台后 ，打开“仿真计算”模块， 点击StarCCM-a，创建作业、填写核心数完成设置即可。

仿真结果展示

测试环境及结果

本次仿真并行规模分别选取了4核 、16核 、32核 、64核， 受限另外两个平台无法进行跨节点并行， 并行规模无法进—步扩大 。但是我们在SimForge™平台进行了更大规模的并行计算， 结果显示计算用时会进—步缩短。

SimForge™高性能工业仿真平台与其他几家仿真云平台的计算时间如下图所示。

结论

本次性能测试表明，SimForge™高性能仿真云平台在使用Star-CCM+进行并行仿真时， 无论是计算时间还是并行效率，均有较大的相对优势。其海量软硬件资源及弹性调度系统为处理大规模显式仿真任务提供了坚实基础。

此外，SimForge™ 还集成了一体化的前后处理功能，用户可在平台内完成几何清理、网格划分、计算提交及结果可视化的全流程操作，极大提升了仿真工作效率。

神工坊®始终致力于以工程师们的需求为先，让SimForge™高性能仿真云为您提供易用、普惠、高效的仿真环境，助您专注于产品创新与工程设计。