STAR-CCM+在14.06版本中新增了SimulationOperations功能，可以高效地实现原来的co-simulation功能，实现流固共轭传热中的多时间尺度耦合。模型描述：针对冷板设计进行多时间尺度的共轭传热仿真（Multi-TimescaleConjugateHeatTransfer）。
工具/原料
STAR-CCM+14.06
模型导入
1、双击桌面图标启动STAR-CCM+14.06程序，新建一个simulation，选择ParallelonLocalHost，ComputeProcesses设为2，点击OK，保存模型为plate_multiscale.sim。
2、右键Geometry>3D-CADModels>new，新建3D-CADModel，导入CADmodel，选择plate.stp。
3、选择冷板进出口所在表面，右键选择ExtractInternalVolume，勾选TransferNames>FaceNames，点击OK，完成内流道的提取。
4、Close3D-CAD退出。右键Geometry>3D-CADModels>3D-CADModel1，右键NewGeometryPart，默认设置，点击OK。模型从3D-CADModel导入到Parts。创建GeometryScene显示模型。
5、将PartBody2重命名为water。右键Default表面，选择SplitbyNon-Contiguous，Default重命名为inlet，Default2重命名为outlet，PartBody重命名为wall。
6、将PartBody重命名为plate。选中Parts>plate>Surfaces>PartBody，右键SplitbyPatch，选择冷板上表面，命名为flux，点击Create。
网格划分
1、点击Operations>New>Boolean>Imprint，全选所有Part，勾选PerformCADImprint，Tolerance设为1e-6，右键Execute。
2、点击Geometry>Descriptions>Imprint，右键RepairSurface，点击OK。
3、点击ExecuteAll检查表面质量，结果显示无穿刺，无自由边等影响网格划分的缺陷。
4、同时选中Parts下的plate和water，右键选择AssignPartstoRegions，相关设置如图。
5、点击Operations>New>Mesh>AutomatedMesh，Parts选plate和water，EnabledMeshers选择SurfaceRemesher、PolyhedralMesher、PrismLayerMesher和ThinMesher。
6、点击AutomatedMesh>ThinMesher，勾选CustomizeThicknessThreshold属性。
7、点击Automate蟠校盯昂dMesh>DefaultControls，BaseSize设为10罪焐芡拂mm，NumberofPrismLayers设为4，PrismLayerTotalThickness>PercentageofBase设为10，ThinMesherMaximumThickness>PercentageofBase设为50，CoreMeshOptimization>OptimizationCycles设为2，QualityThreshold设为0.7。
8、点击AutomatedMesh>Meshers>PrismLayerMesher，NearCoreLayerAspectRatio设为0.5。
9、右键CustomControls>New>SurfaceControl，重命名为DisablePrism。PartSurfaces选择plate，点击Controls>PrismLayers，选择Disable。
10、同理，右键CustomC艺皱麾酪ontrols>New>PartControl，重命名为DisableThin。霸烹钟爷Parts选择water，点击Controls>Thinmesher，选择Disable。右键Operations>AutomatedMesh，选择Execute。
物理模型
1、点击Continua>New>PhysicsContinuum，分别创建流体和固体模型。重命名Physics1为liquid，重命名Physics2为solid。
2、分别设置流体和固体模型，其中流体选择Steady，固体选择ImplicitUnsteady。
3、点击Continua>liquid>InitialConditions>StaticTemperature，设为25℃。同理，将solid对应的StaticTemperature，设为40℃。
4、点击Regions>plate，PhysicsContinuum选择solid，颜色自动变为灰色。
定义Interface
1、点击Interfaces>plate/water，Type选择MappedContactInterface。
2、点击plate/water>PhysicsConditions>EnergyCouplingOption，EnergyCouplingOption选择Explicit。
边界条件
1、点击Regions争犸禀淫>water>Boundaries>inlet，Type选择MassFlowInlet，MassFlowRate设为0缕计瓤账.1kg/s，TotalTemperature设为25℃。同理，outlet的Type选择PressureOutlet。plate/water[1]采用默认设置。
2、点击Regions>plate>Boundaries>flux>PhysicsConditions，设置ThermalSpecification条件为HeatFLux，热流密度值设为10000W/m^2。
3、plate/water[0]采用婚栀驰严默认设置。流体和固体之间通过MappedContactInterface传递罄休卦咦MappedReferenceTemperature和MappedSpecifiedY+HeatTransferCoefficient参数，从而实现多时间尺度的耦合，即将流体稳态和固体瞬态的计算结果在Interface界面上进行相互传递。SpecifiedY+默认值为100，可在Tools>FieldFunctions>SpecifiedY+HeatTransferCoefficient下查看。
求解器设置
1、点击Solvers>Steady>StoppingCriterianode，右键NewCriterion>FixedSteps，FixedSteps设为200。
2、点击Solvers>ImplicitUnsteady，Time-Step设为0.5s。
3、点击Solvers>ImplicitUnsteady>StoppingCriteria，右键NewCriterion>FixedPhysicalTime，设为20s。同理，新建MaximumInnerIterations，设为5。
4、点击全局StoppingCriteria，删除MaximumInnerIterations和MaximumSteps，将MaximumPhysicalTime设为200s。
后处理显示
1、监控冷板Flux表面的最高、最低温度。右键Reports选择New六咝媲拜Report>Maximum，重命名为FluxMaxTemp，Parts选择plate&g墉掠载牿t;Boundaries>flux，FieldFunction选择Temperature，Units选择℃。同理，选择NewReport>Minimum，重命名为FluxMinTemp，其他设置相同。
2、监控冷板Flux表面的温差。右键Reports选择NewReport>Expression，重命名为FluxDiffTemp，Definition中定义${FluxMaxTempReport}-${FluxMinTempReport}，计算温差。
3、监控系统压降。右键Reports选择NewReport>PressureDrop，重命名为PressureDrop，HighPressure选择inlet，LowPressure选择outlet，Units选择bar。
4、同时选中FluxMaxTe葡矩酉缸mp，FluxMinTemp，FluxDiffTemp，右键选择CreateMonitoran颊俄岿髭dPlotfromReport，点击SinglePlot。将新建的Plot重命名为FluxTemp，Title也重命名为FluxTemp。点击Plots>FluxTemp>Axes>LeftAxis>Title，修改为Temperature。同理，对PressureDrop创建Monitor和Plot。
5、创建一个scalarscene监控温度。选择所有Part，ScalarField&壹执慵驾gt;Function滤鲇魍童设为Temperature，Units选择℃；ContourStyle选择SmoothFilled；ColorBar，将TitleHeight设为0.04，LabelHeight设为0.035。
6、点击Plots>FluxTemp，右键CreatePlotImageAnnotation。点击Tools>Annotations>PlotImage1，左键拖拽至ScalarScene1，调整格式。
SimulationOperations设置
1、点击Tools>SimulationOperations，右键选择New，重命名为MultiTimeScaleWorkflow。
2、点击MultiTimeScaleWorkflow>Operations，右键New>ClearSolution。
3、定义一个全局参数记录迭代次数。点击Tools>Parameters，右键New>Scalar，重命名为LoopCounter。
4、点击SimulationOperations>MultiTimeScaleWorkflow>Operations，右键New>SetScalarParameter，重命名为ResetLoopCounter，Parameter选择LoopCounter。
5、点击MultiTim娣定撰钠eScaleWorkflow>Operations，右键New>L泠贾高框oop，PredicateType选择StoppingCriterionPredicate，StoppingCriterionPredicate选择[MaximumPhysicalTime]。
6、点击MultiTim娣定撰钠eScaleWorkflow>Operations>Loop&g墉掠载牿t;Operations，右键New>SetScalarParameter，重命名为IncreaseLoopCounter，Parameter选择LoopCounter，Value定义为$LoopCounter+1。
7、点击Loop>Operations，右键New>SolveContinua，重命名为SolveFluidContinua，Continua选择liquid。同理，创建SolveSolidContinua，Continua选择solid。
8、监控耦合迭代次数。右键Reports选择NewReport>苇质缵爨Expression，重命名为CouplingIteration，De熠硒勘唏finition定义为$LoopCounter，右键CreateAnnotationfromReport。点击Tools>Annotations>CouplingIteration，左键拖拽至ScalarScene1。
9、监控流体迭代次数。右键Reports选择NewReport>绯摺驼予PhysicsContinuumIteration，重命名为Iterations:Flu足毂忍珩id，PhysicsContinuum选择liquid。右键CreateMonitorfromReport。同理，创建Iterations:Solid，PhysicsContinuum选择solid。
10、点击Plots>Residuals，重命名为FluidPlots，X-AxisMonitor选择Iteration:FluidMonitor。
11、点击Monitors>Energy，右键CreatePlotfromMonitor。点击Plots>EnergyPlot，X-AxisMonitor选择Iteration:SolidMonitor。
提交计算
1、在菜单栏点击SetActiveSimulationOperations，选择MultiTimeScalWorkflow。
2、点击Tools>SimulationOperations>MultiTimeScaleWorkflow，右键selectPlay/Resume。
结果
1、FluidPlots曲线。流体稳态计算，迭代200步一个循环。
2、EnergyPlot曲线。固体瞬态计算，内迭代5步，时间步长0.5s，20s一个时间循环，也即迭代200步一个循环。
3、PressureDrop曲线。压降在小范围内波动，但每次迭代都达到收敛。
4、温度场云图。通过RunReport可知，FluxM瞢铍库祢axTemp为27.9℃，FluxMinTem禊诬娱飑p为26.3℃，FluxDiffTemp为1.63℃。Coupling迭代总计10步，但从FluxTemp曲线看，耦合迭代4步，约80s时，温度已经趋于稳定。对于复杂模型的计算，通过合理的调整求解参数，采用多时间尺度耦合仿真方法可以提高整体的计算效率。
