Solidworks flow simulation
關注創建者：蒙牛三三雨 創建時間：2020-05-25
Solidworks flow simulation的實例教程
前段時間，一個朋友去到一家做水泵的行業，問我SOLIDWORKS能夠做流體仿真么？我說，能啊。朋友又問，我現在做水泵，里面的葉片旋轉，可以模擬么？我說，當然可以了啊。
那么，我就做了個小例子給他，首先，我先建了個如下圖所示模型，當然真正的泵不是這樣的，我這個，只是玩具，甚至連玩具都稱不上。
看到這個，大家可能就猜到了，是的，我的意圖就是在中間將風扇旋轉，然后，看看氣流流動情況是什么樣的；
首先，使用SOLIDWORKS Flow Simulation非常容易，我們從插件里，勾選，加載出來，此時，我們只需要使用向導來一步步創建就好；
因為SOLIDWORKS Flow Simulation目前為簡體版本，我就不過多的截取圖片，以文字敘述就好了；別的默認設置就不多說了，在分析類型處，選擇外部分析，選擇瞬態分析，時間設置為2s，輸出步長為0.02s，選擇旋轉，類型選擇滑移網格。之后，我們選擇流體為氣體，空氣，之后，所有一切都默認通過；
接下來，我們要做個工作，就是在旋轉區域內，建立一塊獨立出來的實體，做完旋轉控制，大小以正好包住扇頁為準；（其實，這部分可以在建模時就完成的）接下來，我們設置一個計算域，我這里，大致選擇了如下圖大小；
之后，設置旋轉區域為剛剛所繪制的圓柱，如下圖；
接下來，我們其實什么都不需要設置了；再加上一些目標，就可以了；其實，不加也可以運算；我們來看下，通過剛剛的向導，我們簡單設置了幾個參數，然后，我們又設置了旋轉區域和目標，沒錯，使用SOLIDWORKS Flow Simulation就是這么簡單；我們下面開始點擊運算，就可以了；
之后，我們可以插入切面圖，來看到速度情況，如下圖，同時，我們也可以根據這個切面圖來生成動畫。
展開 讓SolidWorks Flow Simulation 跑得更快
ICT-Andy Lin
使用SolidWorks Flow Simulation能夠幫助我們解決散熱問題以及各種其它的流體動力學問題。但也有不少用戶反饋運算時間過長的問題。以下幾點能夠讓Flow Simulation跑得更快。
一、俗話說：“好馬配好鞍”，好的分析軟件必須在好的電腦上運行才能充分體現其效率。運行Flow Simulation的電腦的CPU應該以多核高頻為前提（影響運算的主要因素之一）、內存越高其解算能力越強、Win 7系統運算Flow Simulation 2011以上的版本會更加順暢。
二、計算的速度除了和電腦硬件有直接的聯系以外,和分析項目的網格與邊界和初始條件都有直接的聯系。很多用戶的電腦很好（滿足以上條件），但他抱怨Flow Simulation運行很長時間才能得到最終結果。究其原因，我們可以考慮從以下幾個方面優化運算時間。
1.網格劃分的初試等級不用提得很高,通過初試，目的就是為了確保分析的結果符合分布趨勢。建議等級3或以下都可以
2.在確保初試結果符合合理的趨勢基礎把整體網格精度調到3級、或4級、不建議選擇5級以上。同時增加局部網格，局部網格應該以數值變化較大以及關注位置為指導，局部網格可以有效減少不必要的細致網并且可以保障得到所需分析精度。
3.嘗試取消自動網格劃分，進行手動網格劃分設置再加上局部網格劃分有利于減少更多的網格。
4.網格劃分除了和網格定義參數有關以外，還受到設定參數條件、以及求解目標（Goal）影響。有不少人為了看到更多的信息，于是添加一大堆的GOAL的定義,這樣會導致網格劃分及運算時間的增加。
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SOLIDWORKS Flow Simulation經常應用到電子冷卻方面，以這個機箱散熱問題為例，我們一般的散熱設計要求是CPU不能超過80℃，北橋芯片溫度不能超過85℃，南橋芯片不超過95℃。在實際情況下芯片內部的各處溫度是不一樣，面對與芯片級別的散熱分析我們需要一些熱仿真工具對芯片的內部結構進行詳細的建模以了解芯片內部的溫度分布。
操作步驟
當然了，加入我們的研究重點并不在于研究芯片本身溫度分布，而是針對板卡級別設置是以整個機箱系統作為散熱分析對象，那么我們就可以做以下簡化。
在SOLIDWORKS Flow Simulation中我們可以借助里面的風扇設置代替實體的風扇模型。
當我們的研究對象是整個機箱系統時，研究就更偏向宏觀角度，此時芯片就可以一個凸臺模型進行替代；對于一些通氣孔也可以用多孔板功能來進行代替，這樣一來就可以在保證模型工況與實際接近的情況下提高計算效率。也就得到以下模型。
這樣就可以進入到分析界面，首先通過向導設置最基本的單位、分析類型（包含內流場，固體內熱傳導、重力）、以及流體介質、固體材料、與外界的熱交換系數、初始溫度。
展開 SOLIDWORKS Flow Simulation是非常易用的流體分析軟件，該軟件提供一系列功能強大、操作簡便的查看分析結果工具，有了這些工具，就可以輕松看懂流體分析結果。
軟件提供“結果”文件夾，便于統一管理分析結果，在文件夾顯示可用的工具，常見的有切面圖、表面圖、流動跡線。
切面圖：用來顯示任何SOLIDWORKS基準面上的任意結果，結果可以表現為等高線、等值線或矢量圖，也可以組合顯示；
表面圖：可以顯示任意SOLIDWORKS曲面上的任何結果，結果可以表現為等高線、等值線或矢量圖，也可以在更高線云圖上覆蓋顯示矢量圖；
流動跡線：用于顯示流線和放入流體中粒子路徑，粒子可以帶有質量或溫度屬性，該跡線是3D流體流動的圖像，非常直觀，并且可以導出Excel格式或者參考曲線，非常易用。
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閥門作為輸送系統中的控制設備其主要功能是接通管路中的流體介質,又或是調節流體的流量、壓力等，在閥門的設計中，流量系數Cv,Kv，以及流阻系數都是基本參數，本節將講解通過SOLIDWORKS Flow Simulation在三維模型獲取以上參數。
01
首先我們通過SOLIDWORKS把三維模型建立出來，就以(圖中)視頻中這個簡易閥門模型為例，我們保存好模型后點擊開啟Flow Simulation流體分析模塊，點擊帶有Flow Simulation的選項卡。
02
在流體分析界面通過向導快速完成，單位內外流場選擇，分析類型，流體類型以及初始條件。
在左邊設計樹通過右鍵邊界條件，插入入口流速或者流量，還包括出口處與外界連接的環境壓力。
03
接下來就是設置如何輸出相關參數，先從國內的流量系數Kv值開始，首先我們需要知道手工計算如何計算我們的Kv值，根據計算公式
其中Q是流量，ΔP是壓差，Υ為閥門流體相對于水的密度。
在設計樹目標這邊右鍵選擇表面目標選擇進出口，然后選擇輸出參數總壓，這個情況進出口的壓力值就能獲取到了。在全局目標處選擇密度。
04
接下來同樣右鍵目標選擇到方程目標，在方程目標界面輸入Kv的計算公式，其中流量，壓差這些數據可以選擇剛才設置的全局目標、表面目標以及邊界條件。
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第 2 步：SolidWorks Flow Simulation 插件
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編輯
這是 SolidWorks Flow Simulation Add-In 的界面。首先使用 wizard 選項初始化工作流體屬性 water 的初始條件。大氣溫度和壓力。
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編輯
定義項目名稱，然后單擊 下一步。
在SOLIDWORKS Flow Simulation中的HVAC模塊專門用于研究人體舒適度，它可以預測人們在熱環境中的一般熱感覺以及不舒適度和空氣質量評估。
本文將采用Solidworks Flow Simulation對圍繞數據中心進行服務器散熱效果分析。
在SOLIDWORKS Flow Simulation中我們可以借助里面的風扇設置代替實體的風扇模型。
當我們的研究對象是整個機箱系統時，研究就更偏向宏觀角度，此時芯片就可以一個凸臺模型進行替代；對于一些通氣孔也可以用多孔板功能來進行代替，這樣一來就可以在保證模型工況與實際接近的情況下提高計算效率。也就得到以下模型。
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閥門作為輸送系統中的控制設備其主要功能是接通管路中的流體介質,又或是調節流體的流量、壓力等，在閥門的設計中，流量系數Cv,Kv，以及流阻系數都是基本參數，本節將講解通過SOLIDWORKS Flow Simulation在三維模型獲取以上參數。
例如，您可能正在處理大型裝配體和/或復雜模型，進行大量的多任務處理(即同時運行多個程序)，或者大量使用SOLIDWORKS Visualize、SOLIDWORKS Simulation或 Flow Simulation。
下面列出了這些升級及其相關的好處，具體情況還需要區別自己的用例來進行區分。
本文將采用Solidworks Flow Simulation對圍繞數據中心進行服務器散熱效果分析。
目前市場流行的電子散熱仿真軟件有：
1）Ansys Icepak
2）Simcenter Flotherm
3）Altair SimLab
4）6SigmaET
5）SolidWorks Flow Simulation
6）Autodesk CFD
7）SINDA/FLUINT
8）Simetherm
9）TAITherm
看到這個，大家可能就猜到了，是的，我的意圖就是在中間將風扇旋轉，然后，看看氣流流動情況是什么樣的；
首先，使用SOLIDWORKS Flow Simulation非常容易，我們從插件里，勾選，加載出來，此時，我們只需要使用向導來一步步創建就好；
因為SOLIDWORKS Flow Simulation目前為簡體版本，我就不過多的截取圖片，以文字敘述就好了；別的默認設置就不多說了，在分析類型處
SOLIDWORKS Flow Simulation是非常易用的流體分析軟件，該軟件提供一系列功能強大、操作簡便的查看分析結果工具，有了這些工具，就可以輕松看懂流體分析結果。
軟件提供“結果”文件夾，便于統一管理分析結果，在文件夾顯示可用的工具，常見的有切面圖、表面圖、流動跡線。
