Flotherm學(xué)習(xí)記錄和總結(jié)

1、Flotherm仿真學(xué)習(xí)記錄和總結(jié)1.清楚Flotherm的用途：Flotherm 可以為我們的電子設(shè)備建立虛擬模型，然后對我們的電子設(shè)備開發(fā)的前期階 段做初步熱分析，預(yù)測其系統(tǒng)流場，溫度分布，速度場，散熱性能的可行性做前期的分析。 降低我們的開發(fā)成本。完成一項仿真由哪幾步組成：Pre-ProcesUCFD Solver POst Process Optimization基本界面的熟悉，如 Project Manage , Drawing Board , Profile , Visual Editor 等 Drawing Board Operation中快捷鍵的學(xué)習(xí)。4 .建模：學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的建模

2、要點。建模之前要清楚所建物體的結(jié)構(gòu)。有時候建模不需要很詳細的結(jié)構(gòu)定義(建模太復(fù)雜，會增加求解的時間)，但是有時候又要建立很精準的模型(如芯片的封裝形式)。Cuboid ：模擬低功耗器件、無功耗器件、結(jié)構(gòu)件。建模時須注意正確設(shè)置：位置、尺寸、材料屬性及熱屬性等。Resistance :體流阻和面流阻的設(shè)置，了解各參數(shù)所代表的意義。設(shè)置尺寸和位置，阻 抗屬性的設(shè)置：阻尼類型(Volume, planar ),損失系數(shù)基于(approach velocity , devicevelocity , accelerated ), Free Area Ratio ,損失系數(shù)，而且要保證阻抗屬性要應(yīng)用于X,

3、Y,Z三個方向上。Heatsource :體熱源在系統(tǒng)分析的應(yīng)用、面熱源在器件功耗設(shè)置方面的應(yīng)用。Assembly ：合理有序組織模型庫。 可以將我們所建模型進行合理分類，使項目列表清晰。Region ：利用region進行局域化網(wǎng)格的設(shè)置，掌握局域化網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置的方法，通過 體region和面region獲取計算所需結(jié)果的方法，如平均溫度、平均流速、 壓降等。局域化網(wǎng)格的學(xué)習(xí)還有待加強。Heatsink :掌握不同散熱器的建模方法，以及非標準模型的建模方法和參數(shù)設(shè)置。Heatsink Base 長寬高的設(shè)置， HeatsinkType（Plate Fin, Pin Fin）,Modeling

4、 Method.若是 Plate Fin ,則需要設(shè)置 Internal Fins : Number, height , Gap等。若是 Pin Fin 則設(shè) 置會不一樣。對于非標準模型的建模方法目前還不是很了解，在以后的學(xué)習(xí)中還需要強化。Component:掌握常用器件的建模方法，參數(shù)意義。設(shè)置功耗，位置尺寸，Side of Board（位于板的頂面或底面），Modeling Options : Apply over Board（沒有實物只是將其功耗和其他熱屬性附在 PCB板上）or Discrete 等。與 Compact component的不同是 Compact component是模

5、擬雙熱阻時建模所用。PCB:掌握PCB的基本參數(shù)設(shè)置方法。定義 PCB的長寬厚及位置， 需注意PCB的方向，根 據(jù)軸的方向可知 PCB的頂部位于機箱的底部還是頂部。將Modeling Level '（建模級別）項設(shè)置為Conducting '（傳導(dǎo)）后才能設(shè)置PCB的厚度。設(shè)置 Conductor by Volume '（導(dǎo)體所占體積比），一般我們會設(shè)置為 10%設(shè)置Dielectric Material '（絕緣體材料）項 Material 為 FR4設(shè)置Conductor '項 Material 為 Copper （Pure）PCB板一般是銅作為導(dǎo)體

6、，對于其他導(dǎo)體，建模時可做相應(yīng)的修改。（Summary （摘要）中檢查平面熱傳導(dǎo)率In Plane Conductivity和板厚度方向熱傳導(dǎo)率Normal Conductivity（法向熱傳導(dǎo)率）兩項的值。5 .設(shè)置邊界條件與材料屬性及各參數(shù)設(shè)定的意義：如風(fēng)扇參數(shù)的設(shè)定，材料的導(dǎo)熱系數(shù)，傳熱系數(shù)，輻射系數(shù)等的設(shè)置。這些需要一定的熱學(xué)基礎(chǔ)，才能將這些定義設(shè)置的正確。這一部分還需要在以后的工作中多總結(jié)。6 .建立網(wǎng)格及網(wǎng)格優(yōu)化：仿真過程中對于尺寸較小而有功耗的元件，應(yīng)關(guān)注元件上的網(wǎng)格劃分，一般情況下應(yīng)在各個方向保持5個以上的網(wǎng)格，必要時需對元件添加局部網(wǎng)格約束。元件的熱流密度越大，元件對應(yīng)的網(wǎng)格

7、數(shù)量應(yīng)越多。在進行網(wǎng)格劃分時，如果將兩種不同的物體劃分到同一網(wǎng)格內(nèi)， 比如將空氣和芯片的一部分劃分到同一網(wǎng)格內(nèi)，得到的結(jié)果就可能與實際結(jié)果有一定的差 異。在對散熱片建模時，同樣需要關(guān)注網(wǎng)格，為了更好的描述散熱片的流體邊界層、熱邊界 層的變化，一般在散熱片兩齒之間至少應(yīng)保持3個以上的網(wǎng)格。設(shè)立好系統(tǒng)網(wǎng)格后，可以從“ Grid Summary'中檢查整體網(wǎng)格的質(zhì)量。其中，左側(cè)下方 列出各個方向網(wǎng)格的最大比值，要將網(wǎng)格長寬比控制在20以內(nèi)，軟件允許200以內(nèi)可以計算，超出范圍容易造成模型計算發(fā)散。X,Y,Z三個方向上最小網(wǎng)格產(chǎn)生較大比值的原因通常有兩類：、是由于幾何模型建立時，不同物體邊界之間產(chǎn)生細小網(wǎng)格線所造成。解決辦法是將產(chǎn)生細小網(wǎng)格物體尺寸做細微調(diào)整，消除小網(wǎng)格，這樣可以減少不必要的網(wǎng)格數(shù)量，提高質(zhì)量。、對于有些模型中，必