Flotherm学习教程

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学习项目
No 学习项目
1
熟悉各种工作视窗
2
熟练快速键
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
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功率模块仿真结果分析
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1
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
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.
离心风扇与轴流风
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Flotherm 的建模
3) 简化模型的建立： 可以进行模型的简化，软件提供了薄板导热模型和热阻-
热容网络模型，同时也提供热源和阻尼模型的建立，将器件 的热源特性和阻尼特性进行输入仿真：
薄板模型
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热阻-热容网络模型
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学习项目 5
学习项目 熟练Library的使用
1. Library: 资料库 2. 在Flotherm里, 可以将常用的 物件 存进 Library. 方便随时取用. 3. 例如常用的 CPU, Fan, Heatsink 均可以将其存进 Library, 尔后就不需 要重新建立. 省时方便.
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呼叫 IGES 档案 6
分解后的复杂度 分解 转入的图型
分解成功!
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呼叫 IGES 档案 7
将FLOMCAD图型 转入至Flotherm 內
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呼叫 IGES 档案 8
这个画面是在說: 图档已经转入至Flotherm 內, 并且清除了在 FLOMCAD的图
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Drawing Board
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物件分层
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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
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产生一个 矩型体 最常用
2 Resistance 产生一个 流阻
机壳上的通 风口
3 Source 4 PCB 5 Enclosure 6 Fan 7 Region
产生一个 热源 CPU 的热源
产生一个 主机板
产生一个 中空的 封闭体
机壳
产生一个 风扇 风扇
产生一个 可供量 测的区域
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No
快速 键
功能
S 呈现实体状态
W 呈现骨架状态
G 显示网格线
Tab
切换各种视角 画面
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学习项目 3
学习项目 熟练各种模型的建法
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熟练各种模型的建法
No 工作视窗 功能
用途
1 Cuboid
5 建立3D-Source, 当作整体的发热量
6 设定通风口: 建立2D-Resistance
7 设定通风口的通风率.
8 建立风扇
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学习项目 4
学习项目 利用MCD将Pro/E的图型转入Flotherm
首先, 将 Pro/E 的图转成 IGS 档.
5 Decompose Smart Part
功能
移动物件
阵列复制
对齐物件
将3D物体压缩成一个平面. 常用于处理 锡膏, TIM 上. 注意: 被Collapse 的物体, 其厚度仍是存在的. 将模型 分解至 基本图型. 常用于 Heatsink, Enclouser
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呼叫 IGES 档案 3
转入成功!
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呼叫 IGES 档案 4
转入的图型
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呼叫 IGES 档案 5
开始处理转 入的图型
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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.
➢ 使用者本身的能力: CFD 牵涉到流体力学, 传热学, 材料 性质等专业知识. 使用者要能具备这些知识, 才能有效运 用CFD软件.
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.
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学习项目 2
学习项目 熟练快速键
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快捷键
No 快速键 功能
1 F3 目录管理:独立出来 2 F4 目录管理:完全关闭 3 F5 目录管理:回到上一层 4 F6 目录管理: 完全展开 5 F9 切换 指标/游击手 6 F7 叫出/关闭 绘图列 7 F12 隐藏物体 8 R 回覆至原来的画面
要非常熟练 模型 的建立. 把它当作是在画 Pro/E, AutoCad.
要能合理的简化模型. 实际的Cooler都还太复杂, 适当的简 化可以增进模拟的效率. ➢ 格点越少越好 ➢ 以简单而不失真的外型来取代 原始的外型.
每一个模型都要合乎热传与流场的观念: ➢ 热传: 热的传递路径与方式 ➢ 流场: 空气的流动路径
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5
Flotherm 的建模
参数化的建模功能 Flotherm软件提供了专门应用于电子设备热分析的
SMART-PART技术，提供了电子设备的参数化三维建模： 1) 基本几何形体的建模：提供了立方体、棱柱、圆柱、圆球、 斜板等基本形体的模型建立：
Rcal公司的雷达防御系统热分析
5 设定通风口的通风率.
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27ຫໍສະໝຸດ Baidu
建立一个电源供应器 PSU
No 操作
1 建立一个Enclouser, 当作机壳
2 设定相关尺寸: 外部尺寸, 机壳厚度
3
利用 Decompose Smart Part, 将之分解成 独立的6面.
4 建立3D-Resistance, 当作整体的流阻
5 Profiles Windows 执行状态曲线
6 FLOMCAD
可将 IGS 文件 转入至 Flotherm
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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
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3
Flotherm 的应用
元器件级
版级和模块级
系统级
环境级
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4
Flotherm 的应用
液冷分析：可以分析含多种冷却介质的散热系统，如对液 冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析；
多项冷却介质冷却模型
6 Monitor
产生一个 温度监测 点
一定要用
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绘图指令列
调整显示工具
翻转
显示, 隐藏 网格 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
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一些技巧
No 指令 1 Move 2 Pattern 3 Align 4 Collapse(压缩)
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启动 FLOMCAD 视窗
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呼叫 IGES 档案 1
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呼叫 IGES 档案 2
选择要转入的 IGS 档.
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功率柜仿真
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学习项目 1
学习项目 熟悉各种工作视窗
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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
Flotherm学习
产品开发部 沈金南 2012-05-03
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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.
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熟悉各种工作视窗
No 工作视窗
功能
1 Project Manager 类似文档总管. 管理所有的物体
2 Drawing Board 类以 Auctocad. 具有绘图功能
3 FlowMotion
可做动态显示.
4 Launch Tables 性质表. 显示各个物体的性质, 及各种资料
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物件分层
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建立一个机壳
No 操作
1 建立一个Enclouser, 当作机壳
2 设定相关尺寸: 外部尺寸, 机壳厚度(1.5mm)
3
利用 Decompose Smart Part, 将之分解成 独立的6面.
4 设定通风口: 建立2D-Resistance
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熟练各种模型的建法
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No 工作视窗 功能
用途
1 Prism
产生一个 三边体 偶尔用
2 Assembly 产生一个 目录
最常用
3 Heat Sink 产生一个 Heat sink 最常用
4
Sloping Block
产生一个 斜板体
5 Cylinder 产生一个 圆柱体 几乎不用
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Flotherm 的建模
4) 高级Zoom-in 功能： 高级Zoom-in功能可将上级模型计算结果作为下级模型
计算的边界条件，使得模型计算结果层层传递，从系统级到 子系统级，简化计算过程，减轻工作量，从而大大缩减模型 分析时间。
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运用Flotherm的几个原则
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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,
➢ 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.
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Flotherm 介紹 3
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一些应用观念
No
1
在Flotherm 里, 可以建立3D物体, 也可以 压缩之, 使其成为2D平面.
2 后建的物体会 ‘’吃掉‘’ 先建的物体
3 Fan 可以 ‘’吃掉‘’平面的Cuboid
4
Resistance 可以‘’吃掉‘’平面的 Cuboid
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Ascom公司的散热模组分析
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6
Flotherm 的建模
2) 典型电子器件的建模： 提供了机箱、风扇、散热器、滤网、热交换器、热管、
冷板、TEC(半导体制冷器)等电子设备内的常有器件的参数 化模型建立：
TEC和机箱型
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