CFD求解的案例
電子熱管理CFD求解：AEDT Icepak降階模型，動態熱管理及快速優化解決方案【8月5日直播】
AEDT Icepak 是 Ansys Electronics Desktop（AEDT）平臺中用于電子熱管理的 CFD 求解器。它基于 Ansys Fluent CFD 求解器，可預測 IC 封裝、PCB、電子裝配體、外殼和電力電子設備中的氣流、溫度和熱傳遞，為電子冷卻提供強大解決方案。
8月5日，Ansys官方研討會『AEDT Icepak降階模型：動態熱管理及快速優化解決方案』從AEDT Icepak降階模型出發，講解動態熱管理及快速優化解決方案，下滑預約學習??
時間：8月5日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：在電子設備行業中，隨著3DIC（三維集成電路）技術的快速發展，動態熱管理成為確保設備性能與可靠性的關鍵。為應對傳統熱仿真方法在復雜3DIC結構中計算量大、耗時長的挑戰，AEDT Icepak的ROM（降階模型）技術提供了一種快速且高精度的熱仿真解決方案。該技術通過一維ROM和三維ROM靈活應對不同熱管理場景：一維ROM適用于簡化的熱傳導分析，三維ROM則能處理復雜的熱對流和熱輻射問題。憑借ROM技術，工程師可在不犧牲精度的前提下顯著提升熱仿真速度，加速設計迭代，為3DIC的高效熱管理提供強大支持，成為行業熱仿真領域的突破性工具。
講師：
廉海潯 | Ansys應用工程師主管
同濟大學動力工程碩士。在熱管理，多物理場耦合有豐富的仿真經驗，目前負責Icepak的產品支持及多物理場解決方案的研究和推廣。
形式：線上
費用：免費
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 Cooper Standard采用Altair CFD求解器AcuSolve加速新一代水泵研發
引進AltairHyperWorks高端的CFD求解器AcuSolve，并轉換到CooperStandard團隊中來主要是由于Altair HyperWorks許可證機制，一種基于unit的許可證機制使用戶需要使用軟件時調用unit，而不需要時可以釋放unit，大家可以共享軟件而不需要在每臺工作站上都安裝許可證。“這種許可證機制是我們采用AcuSolve的主要驅動力，”Lincoln說，“不同的計算機都可以調用同一許可證，當我們不使用AcuSolve時，我們可以不需要任何額外的費用去使用MotionSolve或 RADIOSS。我們不再在軟件方面顯得捉襟見肘。”
Lincoln與Altair團隊合作研發了一種基于AcuSolve的定制化工具，該工具很容易使用，使設計工程師在設計初期實現CFD仿真。
另外，Lincoln發現AcuSolve大大加速了產品仿真的周期。“我以前沒有意識到它有多強大，”他說，“對于一個全新的水泵設計，我下載了40種不同設計，每種設計有4個或5個部件。仿真評估這些設計目前可以在一周內完成，然而使用之 前的CFD軟件需要花費一個月。AcuSolve建模更流程化，求解器收斂得更快并仍能保證精確的結果。我可以建立一組三個流動點并在一個晚上就拿到結果，我可以在我本機上用一個晚上時間完成兩個模型的計算，并且Altair允許我使用我筆記本上所有4個核。我的下個Windows工作站是16核，HyperWorks許可證機制允許我充分使用它的計算性能。”
結論
Lincoln闡明了AcuSolve在水泵設計中的價值，同時會提高歐洲市場電動汽車的乘員舒適性。
展開 CFD學習：使用有限差分法求解泊松方程
借助 CFD 求解器，Cadence 最大限度地縮短了解決傳熱、擴散、電磁學和靜電學等復雜數學問題所需的時間。
訂閱我們的時事通訊以獲取最新的 CFD 更新或瀏覽 Cadence 的CFD 軟件套件（包括Fidelity和Fidelity Pointwise），以了解有關 Cadence 如何為您提供解決方案的更多信息。
文章來源：cadence博客
Hypermesh生成CFD流體網格的通用流程
以下是針對CFD模型的通用流程
1 清理/清除
導入幾何模型后，進行幾何清理和清除非常必要，損壞的面需要修復或替換，抑制對流場沒有影響的幾何特征從而簡化網格劃分過程，以及獲得好的面單元質量。
2 面網格劃分
選擇合適的面網格劃分方法（例如：“surface deviation面偏差法”或者“size and bias大小和偏差法”）生成幾何上的面網格。面網格質量直接影響最后的體網格質量，所以在生成體網格前檢查和改善面網格質量非常重要，同時保證在面網格里沒有自由邊。
3 體網格劃分
基于面網格，使用合適的體網格方法生成體網格，例如“CFD tetramesh”。和上一步一樣，檢查和改善體網格質量也非常必要。
4 輸出模型準備
為了再工程求解和CFD求解之間達到一個好的兼容性，輸出之前對不同的面和體進行分組非常必要。
5 給CFD求解器輸出網格
針對不同的CFD求解器格式輸出合適的網格。
文章來源：研巴科技
展開 
PCB電熱仿真方法及實例分析
FEA（有限元分析）求解器是用于熱傳導電熱耦合分析的，該方法以傳熱系數為邊界條件，以簡化的方式考慮對流和輻射效應，詳細模擬固體內部的傳導問題，可以在短時間內獲得高精度的熱傳導分析結果。另一種CFD（計算流體動力學）求解器用于熱對流和熱輻射模擬，通過流體流動的實際模擬（如風扇吹過PCB上的空氣）進行對流和輻射的詳細建模，但該方法在處理傳導問題時，要求盡量簡化設計，所以達不到FEA的求解精度和效率。因此我們可以同時使用上述兩種仿真方法進行熱分析工作，達到優勢互補的目的。
FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
展開 PCB電熱仿真方法及實例分析
FEA（有限元分析）求解器是用于熱傳導電熱耦合分析的，該方法以傳熱系數為邊界條件，以簡化的方式考慮對流和輻射效應，詳細模擬固體內部的傳導問題，可以在短時間內獲得高精度的熱傳導分析結果。另一種CFD（計算流體動力學）求解器用于熱對流和熱輻射模擬，通過流體流動的實際模擬（如風扇吹過PCB上的空氣）進行對流和輻射的詳細建模，但該方法在處理傳導問題時，要求盡量簡化設計，所以達不到FEA的求解精度和效率。因此我們可以同時使用上述兩種仿真方法進行熱分析工作，達到優勢互補的目的。
FEA求解器主要解決的區域
CFD求解器主要解決的區域
本文章以Cadence的Celsius Thermal Solver作為仿真工具，利用它的FEA-CFD電熱仿真流程實施分析工作，流程圖如下所示：
導入PCB文件，進行電與熱相關的參數設置，運行FEA仿真，得到包含PCB各區域功率耗散的簡化仿真模型，再導入到CFD求解器中，添加風扇、機箱等結構實施CFD仿真，結果保存為一個CFD模型，代表設置環境（自然環境、風冷或水冷等）下的真實傳熱系數，再回到FEA求解器中導入CFD模型作為邊界條件，重新執行電熱仿真，最后得到精確的電熱仿真結果。
下面以一個PCB熱仿真實例，詳細說明仿真步驟。
① FEA求解器提取簡化模型
啟動Cadence Celsius Thermal Solver，選擇并打開Solid Objects Simulation for Layered Structures模塊，該模塊就是基于FEA求解仿真層狀結構（PCB板）。
展開 葉輪機械設計仿真優化
其他諸如 Fluent、 Star CCM+等通用CFD求解器，也能較好的提供葉輪機械氣動仿真解決方案，相比具有具有專用模塊的CFX和 NUMECA,通用CFD求解器在葉輪機械仿真前處理、求解和后處理過程中，效率較為低下，精度和準確度相對低一些，計算開銷較大。這里需要大家腦補一下周期性計算、B2B拓撲調整、子午展開等概念。
葉輪機械設計仿真優化從業者要想在該領域內閑庭信步，并顯得毫不費力，需要深厚的理論知識、豐富的工程經驗和設計仿真軟件使用精通三個維度的加持。
工欲善其事，必先利其器，選擇幾本理論書籍、積累工程經驗、選擇一款優秀的設計仿真軟件，是我們通往葉輪機械設計仿真優化成功的必經之路。
另外，大型葉輪機械CFD微信群已建立，已有320多人參加，高效研究所企業仿真機構各路大神等你來哦，微信號見評論。
展開 Tosca fluid--流體流動的設計和優化
Tosca fluid是目前唯一一款模塊化的針對管道流動問題的無參管道流體優化系統，它采用行業標準的CFD拓撲優化求解器，其優化過程設置簡單、不需要參數。基于初始的設計空間，由Tosca fluid自動優化流道的設計，采用先進的優化技術幫助工程師開發新的產品，采用單一的CFD求解器運行得到諸如顯著降低壓降和增強流動均勻性的優化結構。
Tosca fluid優勢
與先進的CFD求解器無縫集成；
通過自動布局和廣泛集成過程提高效率；
通過在產品開發的早期階段應用優化縮短開發時間；
獨特的和經濟的新型流道開發方法；
Tosca fluid-流體流動的設計和優化.pdf
展開 CFD理論|網格梯度求解
其中
表示向量場，關于散度定律的詳解可以看上一篇文章《CFD理論|網格體積的求解》，這里不展開贅述。
要注意到，我們需要求解的是梯度而不是散度。
天洑軟件2024秋季校招空中宣講會圓滿落幕，招聘持續進行中！
一、招聘崗位
■ AI+CAD/CAE算法工程師
■ CFD求解器開發工程師
■ CFD求解器算法工程師
■ FEM求解器算法工程師
■ 顯示引擎開發工程師
■ 數據建模工程師
■ 優化調度工程師
■ 產品經理
■ 項目實施顧問
■ 前端開發工程師（WebGL方向）
■ 后端開發工程師
■ 流體仿真工程師
■ 結構仿真工程師
■ 降階算法工程師
■ 優化算法工程師
■ 銷售
二、崗位要求
■ 工科類相關專業，或數學、計算機專業
■ 了解工業軟件，有建模、仿真、優化等軟件的使用經驗
■ 熟練掌握C++或Python等編程語言
三、聯系我們
■ 郵箱：tianfu_hr@njtf.cn
■ 客服：Tianfu_Software
展開 CFD理論|網格體積的求解
背景
在CFD計算中，源項的求解需要用到網格體積，比如在湍動能的輸運方程中：
將湍動能在網格進行積分，可以得到：
篇幅所限，這里只討論最后一項源項，在使用有限體積法求解輸運方程時，首先需要對控制體積上的方程進行積分，由于積分是滿足加減法運算，因此可以對每一項單獨積分再相加，因此可以得到源項的對控制體積的積分：
因此，源項的體積積分可以等于網格中心的值乘上網格體積：
[開源軟件]國產CFD開源軟件——oneFLOW
前面帖子介紹了眾多國外開源CFD計算軟件，包括（點擊標題即可跳轉文章）：
Stanford大學Jameson教授團隊開發的開源高精度LES代碼HiFiLES
Code_Saturne，功能強大的CFD計算軟件
Tigoga，開源并行非結構網格overset庫
及匯總等待填坑貼：CFD求解的相關開源軟件項目
近日，Github上面更新了一款國產CFD開源軟件oneFLOW，項目地址為:https://github.com/eric2003/OneFLOW
項目介紹為：
OneFLOW
The Open-Source CFD Code
LargeScale Multiphysics Scientific Simulation Environment
OneFLOW DEVELOPERS
OneFLOW is being developed by individuals and organized teams all around the world.
The current OneFLOW release has been coordinated by the OneFLOW International Developers Society with selected contributions from the open-source community.
The main research teams contributing to the current release are:
Dr He Xin, at Transition technology
Copyright 2017-2019, He Xin, and the OneFLOW contributors.
展開 THESEUS-FE與CFD軟件耦合分析介紹
Theseus-FE基于隱式有限元求解方法分析求解，能夠解決各種熱分析問題，包括各種形式的熱輻射、全三維模擬問題、導熱、自由及強制對流，穩態或完全瞬態的熱傳導和輻射問題等。
THESEUS-FE tigong了豐富的手段模擬傳熱中的對流效應，能夠實現單向和雙向的流固耦合傳熱仿真。其獨有的CFD雙向耦合模塊為精確地求解流固耦合傳熱問題 tigong 了保障。
1、單向流固耦合
THESEUS-FE通過Transformer模塊實現單向流固傳熱仿真。該模塊專門實現CFD結果和THESEUS-FE之間進行數據交換，支持包括FLUENT、STAR-CCM+等多種格式。采用高速插值映射算法，從外部網格中快速提取數據，即實現CFD計算結果映射到THESEUS-fE模型中，進行單向耦合計算。
2、雙向完全流固耦合
THESEUS-FE Coupler模塊可實現傳熱—CFD協同仿真。不依賴于第三方軟件，Coupler可實現THESEUS-FE和CFD求解器Star-CCM+或OpenFOAM之間的雙向耦合仿真。
在theseus-fe模型包含的虛擬對流邊界條件，這些條件在耦合分析中會發生變化：CFD求解器會在每一個增量步結束后傳遞更新后的對流參數。
展開 CAESES在汽車發動機進氣道設計中的功能介紹
6.支持導出適用于多種CFD求解器的模型格式（.igs、.iges、.sat、.stl、.stp、.step、.dat、.tin等），可通過在CAESES中對模型進行著色，從而保證CFD求解器能夠自動劃分不同曲面。
7.在CAESES中，可以對導入的幾何模型進行直接變形控制。這種方法雖然更為快捷，但是因為控制參數較少，所以靈活性略有欠缺。這種變形的方法更多地應用在NURBS曲面、IGES/STEP格式和諸如網格、三角面格式的離散幾何中。
關聯閱讀：
1.汽車零部件的形狀優化 http://www.njtf.cn/article-494.html
2.汽車進氣道設計 http://www.njtf.cn/article-957.html
3.汽車進氣岐管-CAESES仿真優化經驗分享 http://www.njtf.cn/article-473.html
4.賽車尾翼的仿真驅動設計 http://www.njtf.cn/article-953.html
展開 網格劃分的幾點誤區認識
誤區5：好的網格其數量一定特別多
由于HPC資源很容易獲取，甚至一些學生都能進行千萬級別網格的CFD問題求解，因此在多數CAE使用者眼里，大數量的網格意味著高保真度。
這種看法并不完全正確。打個比方，在CFD計算中，如果使用者使用標準壁面函數，則所有放置于粘性子層內的網格都會失效，這不僅會浪費大量的計算時間，也有可能會造成非物理解。特別對于LES模擬，過于西米的網格可能會造成打的誤差及非物理解。
精細的網格并不意味著好的網格。網格劃分的目的是為了獲取離散位置的物理量。好的網格是為計算目的服務的網格，因此，當你的計算結果具有以下特征時：1）物理真實；2）對于項目來講足夠精確，則你的網格已經足夠好了。
另一個關于此誤區的例子在于大多數使用者習慣使用全3D模型。在他們的眼里，3D全模型是真實的。然而，當問題對稱的時候，使用部分模型將會獲得更好的計算結果，因為強制施加了對稱約束。當問題是軸對稱的時候，使用2D計算模型往往能夠獲得比3D全模型更精確的結果。很多CAE新手沒有足夠的時間去完全理解仿真系統中的物理模型，因此很難對幾何模型進行任何簡化。
當前，CAE計算結果依然依賴于網格。好的網格應當具備以下特征：
1、能夠求解所研究的問題
2、具有求解器能夠接受的網格質量
3、基于問題簡化網格
4、適合項目要求
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