Simcenter FLOEFD
偕同式熱流模擬解決方案
FLOEFD為Siemens的高度工程化泛用型計算流體力學(CFD)軟體,高度工程化的用意在於搭配電腦輔助繪圖(CAD)軟體進行熱流模擬分析,省去軟體溝通上的所花費的時間與困難,完全為與CAD無縫接合的CFD軟體(Concurrent CFD)。支援輸入Creo (Pro/ENGINEER)、SolidWorks、CATIA V5、Siemens NX、Solid Edge檔案與CAD中繼檔,如Parasolid, IGES, STEP, ASIC, VDAFS, WRML, STL, IDF, DXF, DWG等格式的模型文件。FLOEFD分析步驟流程為軟體建立分析模型、自動切割網格、定義邊界條件、求解與結果後處理,所有分析步驟皆於CAD軟體中進行,降低軟體與檔案交換的工作時程。搭配參數化分析介面,找尋設計方案,提升產品質量、降低開發時所耗費的時間與成本。
目錄:
應用領域
七大關鍵優勢
FLOEFD與CAD結合的獨特優勢
FLOEFD豐富的物理分析模組
FLOEFD強化應用領域的附加模組
應用領域
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車輛與車用零件
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航空太空科技
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電子產業
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機械業(如泵、風扇、壓縮機、家電)
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閥件設計
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能源、化工產業
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生醫器材
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暖通空調產業
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建築業
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綠能科技
七大關鍵優勢
關鍵優勢一:DC3 - Direct CAD to CFD Foundation(直接將CAD的模型導入CFD的概念)
傳統CFD分析方式是先透過轉換的方式輸入進前處理系統,經由使用者判斷固體與流體區域,並進行計算上所需要的所有設定,包含材料、邊界條件、切割網格、求解與後處理等。由於機構工程師與熱流工程師在進行分析時所關注的重點不同,由CAD進行編修轉換成CFD模型是分析上必要的過程,分析的模型越趨複雜,在前期的準備工作就將耗費許多時間。因此FLOEFD是唯一100%直接崁入Solidworks \ Creo & Pro/E \ CATIA V5 \ NXCAD \ Solid Edge環境的熱流分析軟體,提供研發工程師的熱流分析軟體。
FLOEFD導入強大的設計引導方式,使工程師在設計初期藉由導入計算流體力學的觀念,減少設計階段的錯誤,直接進行產品的最佳化設計。關鍵重點:
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直接使用CAD建立模型
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自動區分固體與流體空間
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自動檢查內流場與外流場區域,無須在CAD中建立流場區域
關鍵優勢二:RAM - Rectangular Adaptive Meshing(矩形網格自動生成)
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自動對流體與固體區域劃分網格
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依物理特性與外型特徵進行網格加密
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使用者亦可利用參數控制網格的生成
關鍵優勢三:MWF - Modified Wall Function(改良邊界層的計算函數)
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接近邊界層的網格採用partial cells技術定義
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物理修正流動與熱傳現象的邊界層效應的模擬
關鍵優勢四:LTTM - Laminar–Transitional–Turbulent Modelling(層流漸變到紊流的精確計算模式)
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採用改良計算邊界層的函數,直接模擬層流與紊流的現象
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不需指定流體的特徵,即可在同一模型模擬出由層流->漸變流->紊流的現象
Ref: Driver, D.M. and Seegmiller, H.L. (1985), "Features of a Reattaching Turbulent Shear Layer in Divergent Channel Flow." AIAA Journal, Vol. 23, p. 163.
關鍵優勢五:ACC - Automatic Convergence Control(自動收斂控制)
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可針對模型選擇某面、某物件、計算域的任何變數做收斂控制
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使用者可定義代表性的方程式做收斂控制
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不需做任何數值方法的控制即可完成收斂
關鍵優勢六:DVA - Design Variant Analysis(參數化設計分析)
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採用『what-if』的設計概念,直接利用參數對模型進行優化設計
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優化模型可以直接被CAD採用
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使用批次求解,大幅減低分析時程
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透過參數化分析介面變更參數,比較結果
關鍵優勢七:EUI - Engineering User Interface(工程師使用平台)
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Easy-to-use:採用CAD平台直接進行CAE模擬
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Easy-to-learn:以工程師角度設計,使用工程師語言,讓工程師容易學習
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深入的結果解析與圖形顯示功能
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直接產生MS-Office格式的報告
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可輸出Excel數據與圖表
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基於CAD建構的元素 - "特徵、面、體"來定義分析所需要的設定,對於工程師是最容易了解的操作方式
FLOEFD與CAD結合的獨特優勢
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對於熟悉CAD的工程師,初期僅需要流體力學與熱傳遞學的基本理論就可快速於所熟悉的CAD介面下完成熱流模擬分析。
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所有熱流分析集中於CAD介面,操作簡單易懂。使用者從生手培訓至熟練使用一般只需要一至兩天即可。
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使用CAD檔案直接進行熱流分析,無需進行轉換或者轉檔的動作,省去不同軟體(CAD與CFD)間溝通所耗費的時間,提升產品開發週期的效能。
FLOEFD豐富的物理分析模組
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內部流與外部流
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穩態分析與暫態分析
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可壓縮流與不可壓縮流
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自然對流、強制對流與混合對流環境
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熱輻射分析與太陽輻射
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邊界層效應考量表面粗糙度
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層流與紊流包含過渡區
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多相流分析(不考慮表面接觸效應)
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流體、固體與多孔材料熱傳現象
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非等向性熱傳材料分析
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非牛頓流體
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理想氣體
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粒子流模擬
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相對溼度
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旋轉機械
FLOEFD強化應用領域的附加模組
電子散熱模組(Electronic Cooling):
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熱管等效模型
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雙向熱阻元件
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電路板等效模型
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焦耳熱計算
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風扇
暖通空調模組(HVAC):
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DO輻射模型分析
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熱舒適度指標分析(Predicted Mean Vote, PMV)
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預測不滿意百分比指數(Predicted of Percentage Dissatisfied, PPD)
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汙染物濃度分析
進階應用模組(Advanced CFD):
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超音速流
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預混與非預混燃燒反應
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化學反應與質傳分析
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液膜與吸水材料分析
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天體軌道輻射分析
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蒸發與凝結分析
發光二極體熱分析模組(LED):
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DO與Monte Carlo輻射模型分析
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霧氣、液膜與吸水材料分析
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匯入T3STER與TeraLED測試數據
ECAD導入模組(EDA Bridge):
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匯入電路Layout檔案(ODB++、tgz…etc)
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熱組網絡(Network Assembly)
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PCB細部模擬
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匯入PDML檔
BCI-ROM與封裝模型模組(BCI-ROM & Package Creator):
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BCI-ROM降階模型建立
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使用Package Creator建立封裝模型
電池模組(Power Electrification):
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焦耳熱計算
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等效電路模型(ECM)與電化學-熱耦合模型(ECT)建立電池模擬
自動校正模組(T3STER AutoCalibration):
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獲得T3STER量測暫態熱響應
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自動校正封裝模型屬性
優化模組(Embedded HEEDS):
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使用HEEDS的SHERPA演算法進行優化設計
結構模組(Structural):
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線性靜態應力分析
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熱膨脹
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強制變形
電磁模組(Electromagnetics/EMAG):
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交流電(AC)與電磁(EM)(低頻)效應
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時間正交求解器
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表面阻抗、永磁體、鐵損、退磁
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縣性與非線性電磁材料特性
軟體衍伸應用:
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耦合MSC Nastran
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耦合Pro/MECHANICA
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耦合SIMULIA Abaqus
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輸入T3STER TeraLED量測結果,輸出LED模型提供模擬分析
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輸出CGNS檔案
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耦合一維系統熱流分析軟體Flowmaster