FlOTHERM软件资料热仿真软件flotherm教学资料

1,CoolerMaster,UserGuideofFlotherm,2,Flotherm介紹1,Flotherm是一套專門為電子散熱領域所設計的商業CFD軟體.CFD為ComputationalFluidDynamics的縮寫,意思為計算流體力學.所謂計算,是指利用電腦程式來解決的意思.亦有稱為數值方法.以往在解決散熱問題可以用三種方式:理論解析:利用數學方程式解決.但此種方式,僅適合非常簡單的問題.在真實世界幾乎無法用此種方式來解題.實驗:直接量測.此方法為最準確.但是必須要有實際的產品才可做到.數值方法:係利用電腦程式來解決散熱問題.可以在無實體的情況下,自由去做模擬.,3,Flotherm介紹2,CFD軟體在計算什麼呢?所有CFD軟體均是在計算壓力,速度,溫度,此三個變數.因為此三個變數是構成流體力學,熱傳學的基本物理量.由於速度是向量,所以在表達速度時,習慣以X,Y,Z三個方向的分量來做表示.亦即Vx,Vy,Vz.因此,CFD軟體在求解五個變數,P:壓力Vx:X方向的速度.Vy:Y方向的速度.Vz:Z方向的速度T:溫度.,4,Flotherm介紹3,準確度一直是CFD軟體最為人挑剔的地方.有幾項因為影響到CFD軟體的準確度:軟體本身的程式:沒有人會看的到程式,也不知道程式寫的對不對.使用者本身的能力:CFD牽涉到流體力學,熱傳學,材料性質等專業知識.使用者要能具備這些知識,才能有效運用CFD軟體.總之,沒有一套CFD軟體是十全十美的.就像一部車子,駕駛人必須要操過它,才能掌握車子的性能.同樣,工程師要靈活運用Flotherm,也必須要花時間去操它,才能體會Flotherm可以為你做什麼.,5,運用Flotherm的幾個原則,要非常熟練模型的建立.把它當作是在畫Pro/E,AutoCad.要能合理的簡化模型.實際的Cooler都還太複雜,適當的簡化可以增進模擬的效率.格點越少越好以簡單而不失真的外型來取代原始的外型.每一個模型都要合乎熱傳與流場的觀念:熱傳:熱的傳遞路徑與方式流場:空氣的流動路徑,6,學習項目,7,學習項目1,8,熟悉各種工作視窗,9,熟悉各種工作視窗,10,ProjectManager,檔案管理,複製,移動,陣列,視圖管理,工具選項,單位,轉入,轉出檔案,細部操作於上課中詳述,11,DrawingBoard,物件分層,12,DrawingBoard,翻轉,調整顯示工具,顯示網格的資料,對齊工具,自動對齊工具,視角視窗切換工具,細部操作於上課中詳述,測量尺寸工具,指標與手切換工具,背景顏色切換工具,13,Visualization,物件分層,14,Visualization,手:轉動,移動,局部放大,轉動:滑鼠左鍵移動:滑鼠中鍵局部放大:用滑鼠右鍵框選欲放大部位,指標:選取,15,學習項目2,16,快速鍵,細部操作於上課中詳述,17,學習項目3,18,熟練各種模型的建法,細部操作於上課中詳述,19,熟練各種模型的建法,細部操作於上課中詳述,20,繪圖指令列,翻轉,調整顯示工具,顯示,隱藏網格,對齊工具,自動對齊工具,視角視窗切換工具,細部操作於上課中詳述,測量尺寸工具,指標與手切換工具,背景顏色切換工具,21,一些技巧,22,一些應用觀念,23,物件分層,24,建立一個機殼,細部操作於上課中詳述,25,建立一個電源供應器PSU,細部操作於上課中詳述,26,學習項目4,首先,將Pro/E的圖轉成IGS檔.,27,啟動FLOMCAD視窗,28,呼叫IGES檔案1,29,呼叫IGES檔案2,選擇要轉入的IGS檔.,30,呼叫IGES檔案3,轉入成功!,31,呼叫IGES檔案4,轉入的圖型,32,呼叫IGES檔案5,開始處理轉入的圖型,33,呼叫IGES檔案6,分解轉入的圖型,分解成功!,分解後的複雜度,34,呼叫IGES檔案7,分解後的圖型,將FLOMCAD圖型轉入至Flotherm內,35,呼叫IGES檔案8,這個畫面是在說:圖檔已經轉入至Flotherm內,並且清除了在FLOWCAD的圖,36,學習項目5,1.Library:資料庫2.在Flotherm裡,可以將常用的物件存進Library.方便隨時取用.3.例如常用的CPU,Fan,Heatsink均可以將其存進Library,爾後就不需要重新建立.省時方便.,37,Library的動作,38,(1)將已建好的物體存進Library,以單一SmartPart為例,39,(1)將已建好的物體存進Library(續),以Assembly為例,40,(2)將Library裡的物體呼叫進現在的專案裡,以單一SmartPart為例,41,(2)將Library裡的物體呼叫進現在的專案裡(續),以Assembly為例,42,(3)將Library裡的物體傳出去給別人使用,以剛剛建立的PSU為例,43,(4)將外部的檔案,呼叫進自己的Library,以剛剛建立的PSU為例,44,學習項目6,45,熟練各種模型的“性質”定義,46,“性質”定義:Location,取名字,位置座標,尺寸大小,薄面設定,薄面壓縮方向的選擇,47,“性質”定義:Material,新增一種材料性質,從材料庫裡直接叫出使用,48,Material:新增一個材料,給予名稱,設定熱傳導係數的特性,輸入熱傳導係數,輸入密度,輸入比熱,輸入表面性質及顏色,49,Material:從材料庫裡找一個材料用,1.從材料庫中選擇一個材料.2.按下Load3.按下Dismiss,離開此視窗,1,2,3,50,Material:最後確認,1.選擇你要的材料2.按下Attach3.確認在CurrentlyAttached欄位裡出現你選擇的材料4.按下Dismiss離開此視窗,1,2,3,4,51,“性質”定義:Surface,新增一種表面性質,從表面庫裡直接叫出使用,52,Surface:新增一個表面,給予名稱,設定表面狀況,設定表面顏色,按下OK儲存此表面,並離開此視窗,53,Surface:從表面庫裡找一個表面用,1.從表面庫中選擇一個表面.2.按下Load3.按下Dismiss,離開此視窗,1,2,3,54,Surface:最後確認,1.選擇你要的表面2.按下Attach3.確認在Attachment欄位裡出現你選擇的表面4.按下Dismiss離開此視窗,1,2,3,4,55,“性質”定義:Thermal,新增一種熱傳性質(通常只用在需要給予發熱量時,才會用到),從熱傳庫裡直接叫出使用(但從來沒用過),56,Thermal:新增一個熱傳,給予名稱,設定熱傳狀況,設定發熱瓦數,按下OK儲存此表面,並離開此視窗,57,Thermal:最後確認,1.選擇你要的熱傳2.按下Attach3.確認在CurrentlyAttached欄位裡出現你選擇的熱傳4.按下Dismiss離開此視窗,1,2,3,4,58,學習項目7,(1)網格的功能?(2)為什麼要調整網格?(3)網格那些限制?,59,網格的功能,網格,Grid,就像是磁磚.一塊一塊的佈滿在整個系統.格線,Gridline,構成網格的每一邊.格點,Node,每條格線的交點.只要定出原點,則每一格點都有其固定的座標.CFD軟體就是利用這些格點作數值運算,解出該點上的壓力,速度和溫度.每一網格內的區域,就由組成代表那一區的格點去做迭代,得出壓力,速度,溫度.,60,為什麼要調整網格,網格就像是磁磚.一塊一塊的佈滿在整個系統.貼磁磚時,一定是整整齊齊的貼,而且均分佈.這樣才會好看.同樣的,在CFD軟體裡面,網格要儘量一致,計算起來才會快速且準確.若是網格的形狀太奇怪,則很容易造成計算上的錯誤,甚至無法計算.,61,相關視窗1:GridSummary,總網格數目,儘量少於1百萬,所有的AspectRations儘量小於100,SmallestGridCell的Size儘量大於0.1mm,功能:顯示目前網格的狀況.網格有任何變動,均會顯示在此視窗.,62,相關視窗2:Grid,欲增加網格的方向,修改工具列,功能:提供自行增加網格的功能,增加網格的方式,63,相關視窗3:Table/Grid,功能:顯示每一條格線的位置,及所屬的物體,Active:有效De-Active:無效,64,操作示範1:新增網格,細部操作於上課中詳述,65,Active:有效De-Active:無效,操作示範2:使網格線失效,細部操作於上課中詳述,66,練習一:建立散熱器分析模型,細部操作於上課中詳述,67,學習項目8,68,執行前先作檢查,作檢查,刪除之前所