Flotherm建模
關注創建者：yxp0710 創建時間：2020-08-12
Flotherm建模的視頻教程
Flotherm基本建模和后處理操作
Flotherm作為最流行的仿真軟件，可以高效預測散熱方案是否合理。本系列視頻演示了Flotherm的一些基本操作，涵蓋幾何建模、模型設定和后處理分析。 加入QQ群熱設計-熱仿真在線：534420352，獲取課程答疑，免費參加定期舉行的各種技術討論、案例分析活動。
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熱電冷卻器（TEC）選型設計及其Icepak和Flotherm建模仿真方法
介紹半導體制冷片的工作原理、在電子產品熱設計中的應用方法，以及使用Ansys Icepak和Simens Flotherm對其進行仿真模擬的方法。 Ansys Icepak中TEC的建模仿真資料非常稀少，本視頻不僅詳細描述TEC的建模方法，還詳述了仿真思想。對于理解TEC的根本工作原理，和使用非Ansys Icepak軟件建模仿真也有啟發。
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基于Flotherm的筆記本電腦流固耦合散熱熱仿真分析
1.本課程是實際工程案例，從筆記本建模，網格劃分，求解設置，后處理一步步從無到有的過程，可以學到最完整的分析，一共12節課，耗時10小時。 2.本課程可以學習到筆記本電腦散熱仿真的全過程，建模的高級技巧，細小網格的處理，求解設置，后處理技巧。 3.Flotherm離心風扇的建模多種方式。 4.筆記本電腦仿真后處理云圖，粒子流的設定。
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Flotherm建模的實例教程
課程介紹
《Flotherm基本建模和后處理操作》
電子產品散熱需求與日俱增。Flotherm作為最流行的仿真軟件，可以高效預測散熱方案是否合理。本系列視頻演示了Flotherm的一些基本操作，涵蓋幾何建模、模型設定和后處理分析。
章節1：Flotherm中的各向移動和各向旋轉
章節2：Flotherm后處理顯示流線
章節3：Flotherm查看和分析風扇工作點
章節4：Flotherm后處理中域的妙用
章節5：Flotherm必知的模型設置
章節6：Flotherm后處理顯示流場和溫度場
章節7：Flotherm關鍵幾何建模工能——對齊
章節8：Flotherm中的隱藏項目
章節9：Flotherm中賦材料和建立新材料的方法
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</div><p class="ql-align-justify">介紹半導體制冷片的工作原理、在電子產品熱設計中的應用方法，以及使用Ansys Icepak和Simens Flotherm對其進行仿真模擬的方法。</p><p class="ql-align-justify">Ansys Icepak中TEC的建模仿真資料非常稀少，本視頻不僅詳細描述TEC的建模方法，還詳述了仿真思想。對于理解TEC的根本工作原理，和使用非Ansys Icepak軟件建模仿真也有啟發。</p><p class="ql-align-justify">課程還演示了Flotherm建立TEC的具體操作。
展開 然而在Flotherm軟件在8.1版后，提供了各種不同封裝類型的導熱系數庫（Typical Lumped Packages），在我們使用塊模型時可以根據器件的不同封裝類型來應用不同的材料屬性。這些值是Flotherm公司根據不同封裝器件的構造特點，使用集中參數法并參考JEDEC標準環境下的測試結果綜合考慮而獲得的。相對之前的兩種設置方式，其精確度有了進一步的提高。
表1 Typical Lumped Packages庫中各種器件
然而，使用這種模型精確度究竟如何呢？實際上即使相同的封裝類型、封裝尺寸，不同的生產商所產出的器件都是不一樣的，而我們用簡單的集中參數法的一個塊模型來代替一種封裝類型的器件，其精度不言而喻。不過大體來說，這種建模方式的精度在70%~~90%之間。但并不能說這種建模方式的精度低，我們就盡量少用。實際上對熱設計工程師而言，尤其是做系統級仿真的工程師來說，使用這種器件建模方式往往一種比較理想的方式。
首先，這種建模方式簡單，網格數比較少。
其次，對于整個系統來說，器件模型的簡化并不影響整個系統的熱流場，對于系統設計來說，我們重要的設計一個良好的熱流系統，使系統中不存熱點、不存在回流以及整個系統具有較小的阻力。那么塊模型建模方式是完全可以滿足我們的需求的。
最后，回到器件精度上考慮，實際上我們所做的系統往往都是比較復雜的，也就是相對一個器件來說，這個器件只是整個系統的一小部分，其自身的誤差也許在孤立的環境下非常大，但當它融入一個復雜的系統后，由于環境之間的互相影響，以及熱流通道的增多，它的相對誤差就會大幅度降低。
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展開 2、建模過程：（1）主板3D建模。為了比較實際模型，當ProE 5.0軟件將實際模型模擬為3D并根據CFD模擬將柵格分割為CFD模擬時，必須對子部件的柵格進行精細。特別是亞組分.主板的主要散熱元件是CPU元件和指針卡，不能簡化.主板上方的大型元件影響散熱速度場、建模其它小型器件具有低散熱，對速度場影響小，忽略簡化或從3D模型中除去小器件。主要的ORME沒有對熱量產生影響，模型沒有被考慮在內，并從3D模型中刪除。
（2）主板CFD散熱建模。將ProE 5.0中初選的單風道系統和雙風道系統結構模型導入Flotherm前置建模軟件FloMCAD進行散熱系統建模；在FloMCAD中將Proe5.0建立的單風道系統和雙風道系統結構模型進行轉換成Flotherm能識別處理的散熱系統模型，并進行網格劃分，轉換模型如圖。
圖2 轉換模型
（3）仿真結果。核心散熱主板系統仿真分四次仿真，分別為環境溫度25益、35益、45益、55益時的仿真。核心散熱主板系統仿真在環境溫度25益時仿真結果速度分布圖和流動場，核心散熱主板系統仿真在不同環境溫度下時監視顯卡核心溫度和CPU核心溫度，實驗數據結果如表所示。
表1 實驗數據結果
根據試驗結果，模擬結果可以更容易地顯示主板各部分的速度和溫度的比分布。在CUP和顯卡核心溫度與實驗溫度的對比以及模擬結果與實驗結果數據比較可以看出，模擬結果更接近實驗結果，并且隨后的處理可以減少模擬錯誤。
3、機柜熱控制系統設計。出入口壁櫥布局的變化主要影響壁櫥之間的氣流分布，從而影響壁櫥的通風和傳熱特性。為了研究進氣口并提供模擬結果，提供了進氣口和出氣口，在微重力下的空氣流量為6m3/天，以及在機艙通風的機架內傳熱的帶寬。
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從零開始學散熱——Flotherm熱仿真基本教程
最初的分析是由客戶使用FloTHERM?進行的，但是客戶的模型無法直接使用，需要在FloTHERM?軟件重新建模。而scSTREAM可以直接讀入客戶的三維模型，直接分析。Mr.Villers回憶說：“在很短的時間內，我們能夠從3D裝配中創建準確的熱仿真模型，復制FloTHERM?模型，并向其中添加更多設計參數，來進一步推進設計研究。
將ProE 5.0中初選的單風道系統和雙風道系統結構模型導入Flotherm前置建模軟件FloMCAD進行散熱系統建模；在FloMCAD中將Proe5.0建立的單風道系統和雙風道系統結構模型進行轉換成Flotherm能識別處理的散熱系統模型，并進行網格劃分，轉換模型如圖。
圖2 轉換模型
（3）仿真結果。
最初的分析是由客戶使用FloTHERM?進行的，但是客戶的模型無法直接使用，需要在FloTHERM?軟件重新建模。而scSTREAM可以直接讀入客戶的三維CAD模型，直接分析。Mr. Villers回憶說：“在很短的時間內，我們能夠從3D裝配中創建準確的熱仿真模型，復制FloTHERM?模型，并向其中添加更多設計參數，來進一步推進設計研究。
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CAD接口
允許直接使用CAD模型;
可在Flotherm中直接建模;
可使用Smart-Parts進行參數化建模分析.
EDA接口
支持IDF 格式讀入;
支持直接讀入Allegro、BoardStation 和Expedition及CR5000等EDA 軟件PCB 模型的詳細信息;
并可過濾選擇各種器件的導入.
預測器件的溫度是熱仿真的中心目的，而控制他們的溫度則是熱設計工作的中心目的。無論哪種方式，熱量是器件散熱發的，器件逐漸變熱，如果器件變得過熱，它將工作異常甚至永久性損壞。因此的，當你做熱仿真時，如何創建一個好的器件模型將是一個關鍵。
截止目前，大部分熱仿真工作采用的都是CFD技術。使用3D的CFD技術來定義器件、單板、散熱器、機箱、風機等一切輸入。然后通過對N-S方程進行簡化，并采用不同的差分格式來進行熱和流動的計算
