Flotherm网格划分技巧1
FloTHERM网格划分
网格约束 – 膨胀
•控制物体周围的网格 •两个重要的输入参数 •确定物体周围控制网格的区域? [膨胀 确定物体周围控制网格的区域? 距离] •在所确定的物体周围区域内划分多少 网格? 网格? •对于高低两个面可以设定不同的网格膨胀…
网格约束 – 膨胀
膨胀距离 = 60 mm 网格数目 = 8
膨胀也是与物体相关的。 但物体移动，重新设置尺寸，复制之后膨胀 也会发生变化。
当有较多物体需要进行网格加密时， 采用Region将它们包围，之后对 采用Region将它们包围，之后对 Region进行网格加密比较方便 Region进行网格加密比较方便
局域化网格 – 布置
如果有需要，局域化网格可以嵌套
局域化网格的边界可以完全位于固体 ，流体或同时位于固体和流体中。
局域化网格 – 限制
系统网格工具 – 最小网格尺寸
Min Size = 0.2 mm
Min Size = 2 mm
系统网格工具 – Smoothing
moothing
Smoothing Activated
系统网格工具 – 预设功能
•硬性的设定最小网格尺寸，最大网格尺寸 和平滑等级 •可以作为网格划分的基础，之后使用滑动 条或其它网格工具进行网格细化。
工程定义 网格数目增加之后，仿真结果没有 明显的变化。
明显变化 = 5%或3% 5%或
网格独立性 Command Center
•定义输入变量为网格参数 •根据具体的模型，应用和物理 量场变化剧烈处定义网格 •定义输出变量 (元件温度等) 元件温度等) •使用Command Center 可以进行参数 使用Command 化的研究，检查网格对仿真结果的影 响。
牢记的准则: 牢记的准则
flotherm高级教程共46页文档
2019.10.25 ➢FLOTHERM的文件管理(20min) ➢网格划分技术(40min) ➢FLOMOTION的使用(30min) ➢收敛问题及其解决(20min) ➢FLO/MCAD的导入(30min) ➢优化模块的使用(30min)
2019.10.26 ➢瞬态分析定义(30min) ➢芯片建模方法(90min) ➢批处理文件的编辑(10min) ➢Compact Model的建立(30min) ➢其它使用技巧(40min)
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xx
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网格约束
• 网格约束用于在几何实体上设定网格
点击打 开膨胀 设置
网格约束
Minimum Number和 Maximum Size 分别设置最 小单元数,或者最大网格单元 尺寸.建议采用Maximum Size.
Minimum Size是设置最小网 格尺寸,可以控制网格精度
使用Region定义网格约束
数据库的管理
数据库文件放置于 Flocentral\Libraries目录下
数据库的管理
数据库文件属性的编辑
Library Name：数据库名 Directory：数据库存放路径 Read Only：只读属性
数据库的管理
数据库的导入导出可借助于数 据库文件.library来进行
高级培训:网格划分技巧
40min 俞丹海 Flomerics中国代表处
求解域设定
• 在某些特殊场合必须要放大求解区域
– 自然对流换热系统 – 封闭系统 – 外部边界条件对内部影响较大的情况
• 在强迫对流散热系统中,通常不需要放大求解域
求解域扩大原则
2y
y
– 除重力反方向外,其余按照装 置尺寸在各个方向扩大一倍
flotherm高级教程-PPT精品文档
– 膨胀区域可以按照尺 寸大小或物体比例来 定义 – 可以通过定义最小单 元数或最大单元尺寸 来控制网格 – 不同的膨胀可以单独 设置在正,反两个方向.
网格约束(膨胀)
• 我们来看一下前面的例子…
– Low 方向约束定义 为10%尺寸内最小 划分两个网格单元 设置 – High 方向约束定义 为100mm内最大网 格尺寸10mm设置
如果意外导致项目文件不可用！！
１: 在目录：项目文件\PDProject下，将文件group拷出
2: 将group文件添加后缀后.pdml
3: 重新读入该pdml文件即可，便可恢复该文件，但计算结果无法恢复
IDF导入
可导入的文件包括IDF2.0及IDF3.0 IDF文件包括 Board 文件(.brd or .emn) Library文件(.lib or .emp)
FLOTHERM使用高级培训
段宗宪\俞丹海 Flomerics中国代表处
Agenda
2019.10.25 FLOTHERM的文件管理(20min) 网格划分技术(40min) FLOMOTION的使用(30min) 收敛问题及其解决(20min) FLO/MCAD的导入(30min) 优化模块的使用(30min)
网格划分
• 网格长宽比问题:
– 最小单元尺寸(系统网格) – 建立合理精度的模型(例如,根据实际问题的大小 确定尺寸单位精度) – 避免产生小尺寸网格导致较大差异的网格过渡
扩大求解域的影响
• 当我们扩大求解域时,必然增加整个系统网格数. • 这主要是因为物体几何网格线延伸到整个求解 域边界, 同时会增加求解计算时间.
2019.10.26 瞬态分析定义(30min) 芯片建模方法(90min) 批处理文件的编辑(10min) Compact Model的建立(30min) 其它使用技巧(40min)
floefd网格的划分
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• 电子散热基础培训教程
小固体特征网格细化
细小固体特征细化 等级 = 1
细小固体特征细化 等级 = 4
FloFlowSimul ation 培训
FlowSimulation 已经探测到水平 狭长圆柱体，但由于等级较低无 法捕捉这一圆柱体。
– 判断 minimum gap size 和
m是i否ni是mu合m适w值Fa很lllot重hFi要lcoknwesSsi,mul – 这会提供a合t适io的n网格培值训
– 不要关闭 the Optimize thin
walls resolution 选项
– 因为它不需要过度的网格细
•
化，就可以求解薄壁模型
• 坏网格 – 坏结果。
• 太多网格 – 计算时间更长
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• 电子散热基础培训教程
初始网格和局部初始网格
初始网格设置
局部初始网格设置
FloFlowSimul ation 培训
Domain based
Geometry based
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• 初始网格等级 (Level of initial mesh) 控制基础网 格(Basic Mesh) 数量和模 型中狭长通道内网格细化 。
水平圆柱体已经被细化。注意， 网格仅仅细化了圆柱体所在的区 域。
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• 电子散热基础培训教程
曲面网格细化
固体/流体分界曲面标准 (angle between normals) = 0.318 rad
FloFlowSimul ation 培训
曲线细化等级 = 0 不细化网格。
flotherm教程
flotherm教程FloTHERM是一款热仿真软件，用于分析电子设备的热管理。
以下是FloTHERM的基本教程。
1. 软件安装：首先，下载并安装FloTHERM软件。
安装完成后，启动软件。
2. 项目设置：在打开的FloTHERM界面中，选择"File"菜单，然后选择"New Project"。
在弹出的对话框中，选择项目保存的位置和名称。
3. 几何建模：在FloTHERM界面左侧的"Geometry View"窗口中，创建设备的几何模型。
可以通过绘制和修改几何形状来精确建模设备。
确保几何模型准确地反映了实际设备的尺寸和形状。
4. 材料属性设置：在右侧的"Model Browser"窗口中，选择需要设置材料属性的几何模型部件。
然后，选择"Modify"菜单，再选择"Thermal Conductivity"或其他属性选项。
设置每个部件的材料属性，如热导率、密度等。
5. 边界条件设置：在"Model Browser"窗口中，选择需要设置边界条件的几何模型部件。
然后，选择"Modify"菜单，再选择"Boundary Conditions"。
根据设备的实际工作环境，设置边界条件，如环境温度、风速等。
6. 网格划分：在"Mesh Control"窗口中，选择网格划分选项，并设置网格密度。
通过调整网格密度，可以控制热仿真的精度和计算速度。
7. 热仿真计算：在FloTHERM界面左下方的"Analysis Control Panel"窗口中，选择"Calculate"按钮，开始进行热仿真计算。
软件将在计算过程中模拟设备的热传导和对流过程，并生成温度分布等结果。
8. 结果分析：在FloTHERM界面右侧的"Results Browser"窗口中，选择要查看的结果文件。
网格划分的技巧和策略
网格划分的技巧和策略网格划分是一种将区域划分成小网格的技巧和策略，通常用于解决空间和优化问题。
它可以帮助我们更高效地进行问题求解，提高算法的效率。
下面将介绍一些常用的网格划分技巧和策略。
1.固定大小划分：这是最简单和最常见的网格划分策略。
将区域按照固定大小进行划分，即将整个区域分为相同大小的小网格。
这种策略适用于问题比较简单，不需要进行自适应划分的情况。
2.自适应划分：自适应划分是根据问题的特点进行灵活划分的策略。
根据问题的复杂性和精度要求，可以将区域动态划分为不同大小的小网格。
对于密集的区域可以进行更密集的划分，而对于空旷的区域可以进行稀疏的划分。
这种策略能够提高算法的效率和精度。
3.均匀划分：均匀划分是将区域按照均匀分布的原则划分为小网格。
这种策略适用于问题的特征比较均匀分布的情况，可以保证每个小网格中的数据量相对均匀，能够更好地平衡计算负载。
4.优先划分：优先划分是根据问题的特点进行重点划分的策略。
根据问题的求解难度和重要性，可以优先划分那些对求解结果影响较大的区域。
这种策略能够提高算法的效率和准确性。
5.层次划分：层次划分将区域进行多层次的划分，将大区域划分成小区域，再将小区域划分成更小的网格，以此类推。
这种策略适用于问题具有多个层次结构的情况，可以提高问题求解的效率。
6.聚类划分：聚类划分是将区域中相似的数据聚集到一起进行划分的策略。
根据问题的特点，将相似的数据划分到同一个网格中，可以提高数据的局部性和访问效率。
7.动态划分：动态划分是根据问题的求解过程进行实时划分的策略。
根据问题的求解情况，动态调整网格的大小和划分方式，以及重新划分区域。
这种策略能够根据问题的特点和求解过程，灵活调整划分策略，提高问题求解的效率。
总结：网格划分是一种常用的解决空间和优化问题的技巧和策略。
通过选择合适的划分方式和策略，可以提高问题求解的效率和准确性。
不同的问题和场景需要采用不同的网格划分策略，应根据问题的特点进行选择和调整。
Flotherm网格划分技巧
Flotherm网格划分技巧建立几何模型后，软件自带四种网格划分类型“None, Coarse, Medium, Fine”。
第一类“None”,所描述网格是按照物体几何边界而生成的，完全将不同物体区分开，避免在同一单元格内有多种物体存在，提高了分析精度。
而“Coarse, Medium, Fine”是自动划分，主要是针对产品设计初期方案，为了节省分析时间而设定的。
他们三者的之间的差别是系统网格划分的粗细精度不同，Fine类型是网格最密型。
设立好系统网格后，可以从“Grid Summary”中检查整体网格的质量。
其中，左侧下方列出各个方向网格的最大比值，建议要将网格长宽比控制在20以内，软件允许200以内可以计算，超出范围容易造成模型计算发散。
同时在该信息菜单右侧，列出X,Y,Z三个方向上最小网格的通常产生较大比值的原因有两类：一、是由于几何模型建立时，不同物体边界之间产生细小网格线所造成。
解决办法是将产生细小网格物体尺寸做细微调整，消除小网格，这样可以减少不必要的网格数量，提高质量。
二、对于有些模型中，必须保留细小网格，比如详细芯片模型，斜面等。
可通过采用局域化方法将小网格约束在一定范围之内，同时加密该处网格，这样可以消除大比值问题。
局域化网格：目的在于有效提高求解精度。
对于重点关注的物体，需要单独加密网格，达到较高的精度。
对物体进行局域化，首先建立物体各个方向上的网格约束（Grid Constraints），根据求解精度目标，确定网格约束的设置参数。
在其设置中选项中，Minimum Size用来控制最小网格长度参数，当网格小于此值时就自动消除。
在“Number of Cell control”中，可以设置最小单元数或最大单元尺寸长度。
在该菜单中，还可以选择膨胀设置“Inflation”，所谓的膨胀就是将网格空间在各方向设置放大，用于矢量变化较快的位置，比如Heatsink,Fan 进出口位置等，增加网格密度，详细描述参数变化，减少残差累积。
Flotherm学习教程
Library 的动作
(1)将已建好的物体 存进Library
以 单一 Smart Part 为例
(1)将已建好的物体 存进Library(续)
以 Assembly 为例
(2)将Library里的物体 呼叫进 现在的专案里
以 单一 Smart Part 为例
(2)将Library里的物体 呼叫进 现在的专案里(续)
Project Manager
档案管理
复制, 移动, 阵 列
视图管理
工具选项
模型
网格划分 运算
Drawing Board
物件分层
Drawing Board
调整显示工具
翻转
显示网格的资料 对齐工具
视角视窗切换 工具 自动对齐工具
测量尺寸工具 指标 与 手 切换工具 背景顏色 切换工具
学习项目 2
Flotherm 介紹 2
CFD 软件在计算什么呢? 所有CFD软件均是在计算 压力, 速度, 温度, 此三个变数. 因
为此三个变数是构成流体力学, 热传学的基本物理量. 由于速度是向量, 所以在表达速度时, 习惯以X, Y, Z 三个方
向的分量来做表示. 亦即 Vx, Vy, Vz. 因此, CFD 软件在求解 五个变数,
Flotherm学习教程
Байду номын сангаас
Flotherm 介紹 1
Flotherm 是一套专门为电子散热领域所设计的商业CFD 软体.
CFD 为 Computational Fluid Dynamics 的缩写, 意思为 计算流体力学. 所谓 ‘计算’ , 是指利用电脑程式来解决 的意思.亦有称为数值方法.
以往在解决散热问题可以用三种方式: 1. 理论解析: 利用数学方程式解决. 但此种方式, 仅适合非 常简单的问题. 在真实世界几乎无法用此种方式来解题. 2. 实验: 直接量测. 此方法为最准确. 但是必须要有实际的 产品才可做到. 3. 数值方法: 系利用电脑程式来解决散热问题. 可以在无实 体的情况下, 自由去做模拟.
Flotherm网格划分
Significant = 5%, 3% etc
.
Grid Independence Command Center
•Identify gridding parameters to investigate •Depends on model, application, and expected location of sharp gradients •Identify key outputs (component temperatures, etc) •Use Command Center to define a parametric study to investigate grid sensitivity Maximum Cell Size in Bulk Air Flow
Note: This is automatically taken care of in Flotherm v8
.
Rules of Thumb – PCBs
For printed circuit boards •3 cells in the 1st millimeter above the board •3 cells in the 1st millimeter below the board
Graphical indication of the localized boundary is helpful foocalized Grid - Positioning
Localized grid spaces can be nested as needed
Can externally or internally abut another localized space
60 mm
Flotherm学习记录和总结
Flotherm仿真学习记录和总结1.清楚Flotherm的用途：Flotherm可以为我们的电子设备建立虚拟模型，然后对我们的电子设备开发的前期阶段做初步热分析，预测其系统流场，温度分布，速度场，散热性能的可行性做前期的分析。
降低我们的开发成本。
2.Flotherm完成一项仿真由哪几步组成：Pre-Process CFD Solver Post Process Optimization3.Flotherm基本界面的熟悉，如Project Manage，Drawing Board，Profile，Visual Editor等Drawing Board Operation中快捷键的学习。
4.建模：学习基础的建模要点。
建模之前要清楚所建物体的结构。
有时候建模不需要很详细的结构定义（建模太复杂，会增加求解的时间），但是有时候又要建立很精准的模型（如芯片的封装形式）。
Cuboid：模拟低功耗器件、无功耗器件、结构件。
建模时须注意正确设置：位置、尺寸、材料属性及热属性等。
Resistance：体流阻和面流阻的设置，了解各参数所代表的意义。
设置尺寸和位置，阻抗属性的设置：阻尼类型（V olume，planar），损失系数基于（approach velocity，device velocity，accelerated），Free Area Ratio，损失系数，而且要保证阻抗属性要应用于X,Y,Z三个方向上。
Heatsource：体热源在系统分析的应用、面热源在器件功耗设置方面的应用。
Assembly：合理有序组织模型库。
可以将我们所建模型进行合理分类，使项目列表清晰。
Region：利用region进行局域化网格的设置，掌握局域化网格参数设置的方法，通过体region和面region获取计算所需结果的方法，如平均温度、平均流速、压降等。
局域化网格的学习还有待加强。
Heatsink：掌握不同散热器的建模方法，以及非标准模型的建模方法和参数设置。
flotherm教学资料
6
學習項目 1
學習項目 熟悉各種工作視窗
7
熟悉各種工作視窗
No 1 2 3 4 5 6 7
工作視窗 Project Manager Drawing Board Flow Motion Tables Profiles FLO/MCAD Visualization
8
熟悉各種工作視窗
No 1 2 3 4 5 6 7
切換 指標/游擊手 叫出/關閉 繪圖列 隱藏物體 回覆至原來的畫面
16
細部操作 於上課中詳述
學習項目 3
學習項目 熟練各種模型的建法
17
熟練各種模型的建法
No 工作視窗 1 2 3 4 5 6 7
功能
產生一個 矩型體
用途
最常用 機殼上的通風口 CPU 的熱源
Cuboid
Resistance 產生一個 流阻 Source PCB Enclosure Fan Region
細部操作 於上課中詳述
25
學習項目 4
學習項目 利用MCD將Pro/E的圖型轉入Flotherm
首先, 將 Pro/E 的圖轉成 IGS 檔.
26
啟動 FLOMCAD 視窗
27
呼叫 IGES 檔案 1
28
呼叫 IGES 檔案 2
選擇要轉入的 IGS 檔.
29
呼叫 IGES 檔案 3
轉入成功!
指標: 選取
14
學習項目 2
學習項目 熟練快速鍵
15
快速鍵
No 快速鍵 功能 1 2 3 4 No 快速鍵 功能
F3 F4 F5 F6
目錄管理:獨立出來 目錄管理:完全關閉 目錄管理:回到上一層 目錄管理: 完全展開
Flotherm高级培训1
.
Flomotion
.
Flomotion
动态播放控制
动态输出
.
Flomotion
• 云图可以动态播放:
– 点播放”On”按钮
– 可以通过动 态设置对话 框来控制播 放效果.
.
Flomotion
三种类型流线:
粒子 不同形状
带状 – 伴随不 同类型插 入形
线状
.
Flomotion
• 以 AVI格式输出…
agenda20061025flotherm的文件管理20min网格划分技术40minflomotion的使用30min收敛问题及其解决20minflomcad的导入30min优化模块的使用30min20061026瞬态分析定义30min芯片建模方法90min批处理文件的编辑10mincompactmodel的建立30min其它使用技巧40minflomerics中国代表处20minflotherm项目的文件结构库文件区模板help文档项目文件索引文件flotherm项目的文件结构首先flotherm软件借助四个目录管理文件管理每个项目文件借助于项目文件长长的数字字符串flotherm软件管理了整个项目里所有的数据千万别去尝试去修改项目文件中名中的数字串flotherm项目的导入导出可以导入导出的项目project文件pdml文件
• 这主要是因为物体几何网格线延伸到整个求解
域边界, 同时会增加求解计算时间.
.
处理方法
• 解决办法是将整个装置采用局域化处理. • 产生两类网格
粗略外部网格 精细膨胀网格 精细局域网格
.
局域化网格
• 网格局域化可以应用于:
– 物体 – 组件 – Regions
• 使用网格约束定义.
FLOTHERM 专题之 网格划分
FLOTHERM 专题之网格划分一、网格划分思路1、建立几何模型后，软件自带四种网格划分类型“None, Coarse, Medium, Fine”, 建议选择”None”型.2、在Grid Summary 中,检查细小网格(三个不同方向)所在位置,通过调整物体尺寸消除较小单元,提高最小网格单元数量级.3、针对不同区域,采用局域化网格.在网格单元控制参数中,建议采用控制最大单元尺寸选项.4、调整系统网格,通过控制Maxsize和Smooth来使系统网格长宽比控制在最佳范围内.二、网格质量检查1、在系统网格( )数据栏中检查局域化网格长宽比2、在Drawing Board中检查局域化网格在当前模式中选中Workplane选择Workplane (灰色轮廓) ,使用鼠标或键盘通过来移动平面三、局域化网格1、–单个物体进行设置.☆选择物体☆设置网格约束(注意:可在各个方向可独立设置不同网格约束.) ☆按图标,进行局域化操作.☆检查Drawing Board…2、采用Region将多个物体”包”起来☆包含三个物体的组☆绘制region☆添加网格约束☆局域化3、我们来分析一个采用局域化网格的散热器模型…存在两个问题解决的办法是将网格约束做膨胀设置4、局域化网格区域之间可以相互嵌套5、局域化网格不能相互部分重叠,但可以紧邻.（包括膨胀区域）如果有部分重叠的局域化网格,可以采用多个相邻局域化空间来组合完成,避免产生网格冲突.6、重要原则☆采用调整系统网格来控制局域化区域以外的网格质量.☆划分原则(1) 避免在矢量变化快的位置使用过渡性局域化网格(边界层)(2) 适当的过度区域比例要根据实际问题而设定(3) 在一些具有适量剃度变化快的区域,采用较小尺寸网格（没有通用的比例范围适合所有的领域）(4) 长宽比一般尽可能接近1为佳.< 20 –较好>200 –可以接受(5) 相邻网格之间的变化尽量缩小☆如果相邻网格之间尺寸比例大于10:1,会大大增加求解时间.四、网格约束1、网格约束用于在几何实体上设定网格2、设置Minimum Number和Maximum Size 分别设置最小单元数,或者最大网格单元尺寸.建议采用Maximum Size.Minimum Size是设置最小网格尺寸,可以控制网格精度3、网格约束(膨胀)(1) 膨胀可以使网格约束延伸到物体边界以外的区域.☆膨胀区域可以按照尺寸大小或物体比例来定义☆可以通过定义最小单元数或最大单元尺寸来控制网格☆不同的膨胀可以单独设置在正,反两个方向.(2) 我们来看一下前面的例子…Low 方向约束定义为10%尺寸内最小划分两个网格单元设置High 方向约束定义为100mm内最大网格尺寸10mm设置4、使用Region定义网格约束网格约束可以用于Region,这样可以应用于无几何实体的空间场所例如,在两平板间增加网格定义几何尺寸定义Region帖附网格约束检查网格五、划分准则:1、网格长宽比值越接近越好1 最理想的状态< 20 良好>200 可能造成不收敛2、尽量避免大尺寸网格到小尺寸网格的直接过度3、网格长宽比例问题网格平滑工具(系统网格)--增加网格线减小长宽比网格平滑工具(系统网格)--增加网格线减少网格过度问题的产生最小单元尺寸(系统网格)建立合理精度的模型(例如,根据实际问题的大小确定尺寸单位精度)避免产生小尺寸网格导致较大差异的网格过渡5、扩大求解域的影响当我们扩大求解域时,必然增加整个系统网格数.这主要是因为物体几何网格线延伸到整个求解域边界, 同时会增加求解计算时间.解决办法是将整个装置采用局域化处理. 产生两类网格。
FLOTHERM软件高级培训全
– 重新初始化 (如果没有计算结果) – 打开Flomotion,并创建可视平面 – 通过操作杆移动平面
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网格划分思路
1. 建立几何模型后，软件自带四种网格划分类型 “None, Coarse, Medium, Fine”, 建议选择”None”型. 2. 在Grid Summary 中,检查细小网格(三个不同方向)所 在位置,通过调整物体尺寸消除较小单元,提高最小网 格单元数量级. 3. 针对不同区域,采用局域化网格.在网格单元控制参数 中 ,建议采用控制最大单元尺寸选项. 4. 调整系统网格,通过控制Maxsize和Smooth来使系统 网格长宽比控制在最佳范围内.
Minimum Size是设置最小网 格尺寸,可以控制网格精度
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使用Region定义网格约束
• 网格约束可以用于Region, 这样可以应用于无几何实 体的空间场所
.
使用Region定义网格约束
• 例如,在两平板间增加网格
1. 定义几何尺寸 2. 定义Region
3. 帖附网格约束 4. 检查网格
库文件区
索引文件
模板
Help文档
项目文件
.
FLOTHERM项目的文件结构
首先FLOTHERM软件借助四个 目录管理文件管理每个项目文件
千万别去尝试去修改项 目文件中名中的数字串
借助于项目文件长长的数字字 符串,FLOTHERM软件管理了 整个项目里所有的数据
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FLOTHERM项目的导入\导出
PDML文件: 只包括模型文件,不包括计算结果
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网格约束(膨胀)
• 膨胀可以使网格约束延伸到物体边界以 外的区域.
– 膨胀区域可以按照尺 寸大小或物体比例来 定义 – 可以通过定义最小单 元数或最大单元尺寸 来控制网格 – 不同的膨胀可以单独 设置在正,反两个方向.
Flotherm学习教程
总之, 沒有一套CFD软件是十全十美的. 就像一部车子, 驾驶 人必须要操纵过它, 才能掌握车子的性能. 同样, 工程师要灵 活运用Flotherm, 也必须要花时间去 ‘操纵’ 它, 才能体 会 Flotherm 可以为你做什么.
➢ P: 压力 ➢ Vx : X 方向的速度. ➢ Vy : Y 方向的速度. ➢ Vz : Z 方向的速度 ➢ T: 温度.
Flotherm 介紹 3
准确度 一直是CFD软件最为人挑剔的地方. 有几项因为影响到CFD 软件的准确度:
➢ 软件本身的程式: 沒有人会看的到程式, 也不知道程式写 的对不对.
3
熟练各种模型的建法
4
利用MCD将Pro/E的图型转入Flotherm
5
熟练Library的使用
6
熟练各种模型的 “性质” 定义
7
调整网格
8
执行计算
9
功率模块的建模
10
功率模块仿真结果分析
11
功率柜仿真
学习项目 1
学习项目 熟悉各种工作视窗
熟悉各种工作视窗
No 工作视窗 1 Project Manager 2 Drawing Board 3 FloMotion 4 Launch Tables 5 Profiles Windows 6 FLO/MCAD
Heat Sink这个群组存在.
(1)将已建好的物体 存进Library(续)
以 Assembly 为例
步骤
1
先建一个 Assembly, 并命名为. 里头建立所 有 PSU所需的物件.
flotherm小技巧
[技巧] 征集Flotherm应用过程中的小技巧、小窍门等；[color=blue]绝佳的加分机会征集Flotherm应用过程中的小技巧、小窍门等；不论新人还是老鸟，只要说出你的方法，都有分加！这里不要顶呀顶的，否则打PP了。
[/color]我先扔块砖头1、如何在块体上产生圆孔如果想在块体上产生一个圆孔，可按照如下的步骤来进行：1）、首先生成一个块体。
2）、用“Cuboid with Hole”在块体上生成一个方孔，方孔的边长等于你想要产生的圆孔的直径。
3）、用“Axial Fan”产生一个轴流风机，且把“Hub”设置为“0”，并把它放置在块体上的方孔上。
4）、把风机状态设置为“Fan Failed”，以防止风机驱动空气流过圆孔。
（完）过程示意图如下Re:[技巧] 征集Flotherm应用过程中的小技巧、小窍门等；偶跟贴一个在CUBOID中两个不同方向画交叉的孔的方法.1.在CUBOID上画好一个孔后,将其分解,即decompose smartpart, 这样原来的一个cuboid会分为四块,2.然后再根据你的需要在各块上打孔,组合成你要的形状.我作的结果如图.3decompose smartpart的位置,tools-->decompose smartpart[color=blue]谢谢你的支持；加一分鼓励！[/color]Re:[技巧] 征集Flotherm应用过程中的小技巧、小窍门等；建模通用、借用技巧：大家在建模中，常常有很多重复使用的东东，这个时候可以方便的利用Flotherm的库功能。
即建立一个自定义库，然后把需要的模型丢到库中，然后建立新项目，把需要的模型从库中拉出来即可。
补充几点：1、基本上任何部分模型都可以这样做，不仅仅包括风机、材料等；2、这些模型包含各属性，包括材料属性、位置属性等等。
Re:[技巧] 征集Flotherm应用过程中的小技巧、小窍门等；对于冷板的设计：1.使用热沉建立一个需要的冷板的基板和翅片（翅片的间距，高度，厚度可在其中定义）2。
Flotherm软件求解收敛常见问题及处理方法分析
1. 引言随着电子设备向高集成度方向发展，系统的热功率密度越来越大，因此热设计技术在电子设备中显得越来越重要。
目前公司主要采用Flotherm商业热分析软件进行系统级、板级的热分析。
热分析过程主要分为建造模型、为模型添加物性、网格划分、求解与后处理几个过程。
在热分析的过程当中，准确的建造模型、添加物性固然重要，它将直接影响到结果的准确性，然而网格划分对于初学者来说也很重要，劣质的网格可能会导致求解发散，甚至会导致得到错误的结果。
所有的错误都会体现在残差曲线中，本文主要讲述各种有问题的残差曲线，并详细讲述处理的方法。
2. Flotherm软件默认求解收敛设置Flotherm软件实际上是采用Patankar与Spalding1972年提出的在计算流体力学及计算传热学中得到了广泛应用的SIMPLE算法来迭代求解一组由Navier-Stokes方程导出的耦合偏微分非线性方程，这种迭代自然伴随着收敛的相关判定与设置问题。
Flotherm终止标准是基于系统的质量、动量和能量三个方面来设定的：•质量平衡(压力场残差)–终止标准= 0.005M(kg/s)–强迫对流: M = Total Inlet or Outlet Flow Rate–自然对流: M = ρ.EFCV.Aρ: Air densityEFCV: Estimated Free Convection VelocityA: Area perpendicular to the vertical•动量平衡(速度场残差)–终止标准= 0.005MV(N)–强迫对流: V = Fan or Fixed Flow maximum velocity–自然对流: V = EFCV•能量平衡(温度场残差)–终止标准= 0.005 Q (W)–如果在系统中有热源或热沉:Q = Total Heat Sources or Sinks–如果系统中无热源或热沉:Q = M Cp ∆Ttyp ∆Ttyp = 20 °C3. 常见残差曲线分类在利用Flotherm进行求解中，我们直观的判断求解是否收敛的依据则是依靠残差曲线，通过残差曲线我们可以了解求解是发散、振荡还是收敛，如下图所示。
fluent划分网格经验
首先，在网格划分之前，你最好从数值仿真的全局出发，比如精度要求，计算时间要求，机子配置等等，思考一下是使用结构网格，还是非结构网格，抑或是混合网格；因为这关系到接下来的网格划分布置和划分策略。
然后，在确定了网格类型之后，就是根据模型情况，构思一下网格拓扑，就是自己要明确最终想得到什么样的网格，比如翼型网格，是C型，还是O型；一个圆面是想得到“内方外圆”的铜钱币类型的网格，还是一般的网格，等等。
这一步有时可能不太清楚，自己有时都不知道什么样的网格拓扑是合适的，那就需要平时多看看这方面的帖子，收集一些划分比较好的网格图片，体会体会。
确定了网格拓扑之后，对模型进行划分网格前的准备，比如分割啊，对尺度小对计算结果影响不大的次要几何进行简化，等等。
接着，划分网格。
划分网格都是从线网格，面网格，到体网格的；线网格的划分，也就是网格节点的布置，对网格的质量影响比较大，比如歪斜，长宽比，等等，节点密度在GAMBIT中可以通过很多的方法进行控制调整，大家可以看相关的资料。
面网格的划分，非结构的网格咱就不说了，结构网格可能有时比较麻烦，这就要求大家最好对那几种网格策略比较了解，比如Quad-Map划分方法所适用的模型形状，在划分的时候对顶点类型及网格节点数的要求（Quad-Map，适用于边数大于或等于4的面，顶点要求为4个End类型，其他为Side类型，对应边的网格节点数必须相等），以此类推，其他的划分方法也有这方面的要求以及适合的形状。
当出现了不能划分的时候，可以根据GAMBIT给的提示进行修改顶点类型或网格节点数来满足划分方法的要求。
如果实在不能划分，则退而求其次，改用其他方法进行划分或者对面进行分割；等等。
关于体网格的划分，与面网格划分所要注意的东西类似。
另外，根据我个人的经验，如果模型比较简单规则，大家最好尽量使用结构网格，比较容易划分，计算结果也比较好，计算时间也相对较短；对于复杂的几何，在尽量少的损失精度的前提下，尽量使用分块混合网格。
Fluent Meshing网格划分技巧总结
Fluent Meshing网格划分流程（非结构化）：（默认）1.模型导入(面片网格形式or面网格形式)2.面网格尺寸控制3.生成面网格4.检查面网格质量(triple右键—选择Diagnostics(诊断)—Connectivity and Quality—Summary —在下方数据栏查看网格质量数据);①Face Connectivity—Issue栏的选项可以先Mark—据数据提示在Operations里—Apply for All进行修复；②Quality—Skewness—Min.1(0.5)—General Improve—Iterations(>5)—Apply for All(可以多次迭代知道得到自己想要的结果)；③交界面处理问题：Triple—右键Join/Intersect—√全选Join/Operation-选Intersect(观察处理结果)5.生成计算域(Volumetric Regions—右键Type—分流体/固体域)6.生成体网格(Cell Zones—右键选Auto Mesh)7.导出网格(File—Write—Mesh)主流：Fluent Meshing水密工作流(按照默认步骤即可)小结：Fluent Meshing生成的网格只能在本求解器中求解→直接转到求解器求解。
其中，全局通量守恒在通量报告中选中出入口来查看(最终结果只要数值很小接近0，即可认为守恒)。
7.ICEM导入Fluent计算：圆柱绕流边界条件设置视频78-79稳态开始！视频25教设置面1）168W网格(整体：1；Nodes：25横和竖-框/45°斜51;条件：0.3 1.2 0.01、2、0)8.Fluent边界条件设置小计：1)SIMPLE是分离求解器；Couple是耦合求解器。
2)先计算把网格无关性验证后，在定平面或点进行出图。
9. CFD中稳态与瞬态的区别：稳态计算与初始值无关，很多CFD 软件在稳态计算时要求进行初始化，这只是用于迭代计算，理论上是不会影响到最终的结果，但是不好的初始会值会影响到收敛过程。
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Flotherm网格划分技巧
建立几何模型后，软件自带四种网格划分类型“None, Coarse, Medium, Fine”。
第一类“None”,所描述网格是按照物体几何边界而生成的，完全将不同物体区分开，避免在同一单元格内有多种物体存在，提高了分析精度。
而“Coarse, Medium, Fine”是自动划分，主要是针对产品设计初期方案，为了节省分析时间而设定的。
他们三者的之间的差别是系统网格划分的粗细精度不同，Fine类型是网格最密型。
设立好系统网格后，可以从“Grid Summary”中检查整体网格的质量。
其中，左侧下方列出各个方向网格的最大比值，建议要将网格长宽比控制在20以内，软件允许200以内可以计算，超出范围容易造成模型计算发散。
同时在该信息菜单右侧，列出X,Y,Z三个方向上最小网格的通常产生较大比值的原因有两类：一、是由于几何模型建立时，不同物体边界之间产生细小网格线所造成。
解决办法是将产生细小网格物体尺寸做细微调整，消除小网格，这样可以减少不必要的网格数量，提高质量。
二、对于有些模型中，必须保留细小网格，比如详细芯片模型，斜面等。
可通过采用局域化方法将小网格约束在一定范围之内，同时加密该处网格，这样可以消除大比值问题。
局域化网格：目的在于有效提高求解精度。
对于重点关注的物体，需要单独加密网格，达到较高的精度。
对物体进行局域化，首先建立物体各个方向上的网格约束（Grid Constraints），根据求解精度目标，确定网格约束的设置参数。
在其设置中选项中，Minimum Size用来控制最小网格长度参数，当网格小于此值时就自动消除。
在“Number of Cell control”中，可以设置最小单元数或最大单元尺寸长度。
在该菜单中，还可以选择膨胀设置“Inflation”，所谓的膨胀就是将网格空间在各方向设置放大，用于矢量变化较快的位置，比如Heatsink,Fan 进出口位置等，增加网格密度，详细描述参数变化，减少残差累积。
膨胀设置可以针对Low side和High side单独设定，并规定膨胀尺寸空间和网格的数量。
需要强调一点的是，任何网格约束（包括膨胀部分）局域之间可以包容或者相临，但不能部分重叠，否则软件在自检时自动会取消一个网格约束。
当设置好各个局域化网格后，由于最初所建立的系统网格是按照None模式所划分，网格相对比较粗糙，在系统网格设置（System Grid）中，调节Minimum Size和Max Size来控制整体网格的密度。
对于相临网格尺寸相差较大的方向，可以通过调节Smoothing来控制过度变化。