优选Flotherm学习教程
flotherm高级教程共46页文档
2019.10.25 ➢FLOTHERM的文件管理(20min) ➢网格划分技术(40min) ➢FLOMOTION的使用(30min) ➢收敛问题及其解决(20min) ➢FLO/MCAD的导入(30min) ➢优化模块的使用(30min)
2019.10.26 ➢瞬态分析定义(30min) ➢芯片建模方法(90min) ➢批处理文件的编辑(10min) ➢Compact Model的建立(30min) ➢其它使用技巧(40min)
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网格约束
• 网格约束用于在几何实体上设定网格
点击打 开膨胀 设置
网格约束
Minimum Number和 Maximum Size 分别设置最 小单元数,或者最大网格单元 尺寸.建议采用Maximum Size.
Minimum Size是设置最小网 格尺寸,可以控制网格精度
使用Region定义网格约束
数据库的管理
数据库文件放置于 Flocentral\Libraries目录下
数据库的管理
数据库文件属性的编辑
Library Name：数据库名 Directory：数据库存放路径 Read Only：只读属性
数据库的管理
数据库的导入导出可借助于数 据库文件.library来进行
高级培训:网格划分技巧
40min 俞丹海 Flomerics中国代表处
求解域设定
• 在某些特殊场合必须要放大求解区域
– 自然对流换热系统 – 封闭系统 – 外部边界条件对内部影响较大的情况
• 在强迫对流散热系统中,通常不需要放大求解域
求解域扩大原则
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– 除重力反方向外,其余按照装 置尺寸在各个方向扩大一倍
FLOTHERM经典教材
FLOTHERM Introductory一：创建和保存项目 (2)二：设置单位 (2)三：定义求解域 (2)四：定义求解域环境 (2)五：参考点设置 (3)六：画箱体 (3)七：箱体打孔 (3)八：增加热源 (4)九：设置监控点 (5)十：创建结构树 (5)十一：设置网格 (5)十二：观测温度： (5)十三:添加PCB (6)13.1:添加pcb材料 (6)13．2：设置pcb位置 (6)13．3：设置pcb尺寸 (7)13．4：加入元件 (7)13．5：加入元件功率 (7)十四：定义其它热源 (8)十六：观察机箱内 (8)十七：数据观察 (9)十八：更改求解域后恢复 (10)二十：添加风扇 (10)二十二：气流观察 (12)二十三：优化 (13)一：创建和保存项目在PM中选择[Project/New]并选择“Defaults” 表. 选中文件“DefaultSI” 并按OK. 这就按缺省设置（标准国际单位）打开一个新的工程文件，其它的设置参数也都回复为缺省值。
在PM中选择[Project/Save As]（项目/保存为）。
—在Project Name （项目名称）栏中键入“Tutorial 2”。
—在Title（标题）栏中键入“Simple Electronics Box”。
—单击Notes（备注）按钮。
在文本编辑框中输入一些和项目有关的信息。
比如“This is an initial model of the electronics box.”。
单击Date（日期）和Time（时间）按钮，为项目创建日期和时间信息。
单击OK按钮，退出Edit Notes（备注编辑）对话框。
再单击确定（OK）来保存您的项目。
二：设置单位整体的缺省尺寸单位可在PM中设置。
在菜单条上, 选择[Option/Units].在‘Unit Class,’ 下面选中‘LENGTH’ 并在‘Use Units’ 中选择‘mm’。
flotherm散热学习(中文教程)
练习题 1: FLOTHERM软件的基本操作本练习通过创建一个非常简单的算例让用户对Flotherm软件的操作有一个基本的了解。
本练习逐步指导用户完成安放在钢板的热模块的创建，具体步骤如下1.创建和保存一个新的项目2.创建实体3.定义网格、求解4.分析结果练习题 1: FLOTHERM软件的基本操作从[开始/程序/ Flomerics/FLOTHERM 6.1/ FLOTHERM 6.1]启动FLOTHERM或用桌面快捷键出现彩斑屏幕，接着项目管理窗口(Project Manager以下简称PM)会自动打开。
练习题 1: FLOTHERM软件的基本操作单击项目管理窗口(PM)的顶部菜单条’Project’(项目)，下拉菜单，选择‘Save As’(另存为).在顶部的数据框(文本‘Project Name’(项目名称)右边)中键入项目名称“Tutorial 1”，另外在‘Title’(标题)输入框中键入“First Flotherm Tutorial”点击按钮‘Notes’(备注)，打开输入框让用户输入项目相关注释，如：在下面我们可以用改变的日志区分建模过程，现在，只要点击按钮‘Date’(日期) 把当前的日期加入文本区。
移动鼠标到‘System’(系统) () ，右键点击，在下拉菜单中选择‘Location’(安置)。
我们需要设定模型所包含的区域尺寸，保持‘Position’(位置)中各项为零，另外将‘Size’(尺寸)改为：X = 0.07 mY = 0.40 mZ = 0.30 m练习题 1: FLOTHERM软件的基本操作单击选中‘root assembly’(根组件)，然后点击项目管理窗口(PM)顶部新部件图标() 打开调色板(Palette)，然后点击立方体(cuboid)图标()。
移动鼠标到项目管理窗口(PM)树状结构中新创建的立方体(cuboid)，右键点击，在下拉菜单中选择‘Location’(安置)。
flotherm教学资料
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學習項目 1
學習項目 熟悉各種工作視窗
7
熟悉各種工作視窗
No 1 2 3 4 5 6 7
工作視窗 Project Manager Drawing Board Flow Motion Tables Profiles FLO/MCAD Visualization
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熟悉各種工作視窗
No 1 2 3 4 5 6 7
切換 指標/游擊手 叫出/關閉 繪圖列 隱藏物體 回覆至原來的畫面
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細部操作 於上課中詳述
學習項目 3
學習項目 熟練各種模型的建法
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熟練各種模型的建法
No 工作視窗 1 2 3 4 5 6 7
功能
產生一個 矩型體
用途
最常用 機殼上的通風口 CPU 的熱源
Cuboid
Resistance 產生一個 流阻 Source PCB Enclosure Fan Region
細部操作 於上課中詳述
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學習項目 4
學習項目 利用MCD將Pro/E的圖型轉入Flotherm
首先, 將 Pro/E 的圖轉成 IGS 檔.
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啟動 FLOMCAD 視窗
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呼叫 IGES 檔案 1
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呼叫 IGES 檔案 2
選擇要轉入的 IGS 檔.
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呼叫 IGES 檔案 3
轉入成功!
指標: 選取
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學習項目 2
學習項目 熟練快速鍵
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快速鍵
No 快速鍵 功能 1 2 3 4 No 快速鍵 功能
F3 F4 F5 F6
目錄管理:獨立出來 目錄管理:完全關閉 目錄管理:回到上一層 目錄管理: 完全展開
flotherm软件应用学习精华
flotherm软件应⽤学习精华如何现实物体表⾯的温度云：Fig.1Fig. 2关于表⾯换热系数在附件中的模型中，设置换热系数时，⽆论数值怎么改，最后的温度分布没有改变，这是为什么？==========================================对流换热系数与很多参数有关，况且不同位置这个值也不⼀样从⽹格的⾓度出发，在固体内的⽹格中，每个⽹格应该有⼀个导热系数参数，⽽在固体与流体相连的⽹格⾥，有⼀个对流换热系数参数，还有⼀个热辐射参数并且这些数值随着迭代不断变化（如果导热系数不是定值，是⼀个随温度变化的值），最终不再变化，模型也就收敛这个换热系数是⽤于考虑箱体与外界环境的换热量，求解域与箱体⼤⼩⼀致时才计算，这是软件对外界换热的⼀个近似处理，其实并不准确，因为和外界的换热系数⼀般是未知的，不应作为⼀个已知的第三类边界条件。
ambient 中的对流换热系数，仅在如下两个条件同时满⾜时才发挥作⽤： 1.对某个⽅向上的计算域边界附加了你设置的ambient 属性 2.改计算域边界和计算域内某固体表⾯重合则此ambient 种设置的对流换热系数会在与计算域边界重合的固体表⾯上发挥作⽤。
此设置有⼀个典型应⽤：你的⼀个机箱，内部采⽤强迫对流换热，此时系统90%多的热量都是靠系统内部的强迫风冷带⾛的。
但同时，机箱外表⾯也是存在⾃然对流和辐射的，只不过⾮常⼩⽽已。
在进⾏仿真计算时，⼜不想把机箱外计算域放⼤实际计算其⾃然对流。
就可以设置ambient 中的对流换热系数，近似模拟机箱外表⾯的⾃然对流和辐射。
在此情况下，⼀般设置此值为10左右即可system ⾥的fliud 设置的是求解域内的流体属性，⽐如导热系数，密度，粘性，⽐热等等；ambients 设置的是求解域外的流体温度，压⼒等，默认为空⽓，⽽且不能更改；global 设置的是求解域内初始计算的温度和压⼒，它会在计算过程中被逐步的修正。
flotherm教程
flotherm教程FloTHERM是一款热仿真软件，用于分析电子设备的热管理。
以下是FloTHERM的基本教程。
1. 软件安装：首先，下载并安装FloTHERM软件。
安装完成后，启动软件。
2. 项目设置：在打开的FloTHERM界面中，选择"File"菜单，然后选择"New Project"。
在弹出的对话框中，选择项目保存的位置和名称。
3. 几何建模：在FloTHERM界面左侧的"Geometry View"窗口中，创建设备的几何模型。
可以通过绘制和修改几何形状来精确建模设备。
确保几何模型准确地反映了实际设备的尺寸和形状。
4. 材料属性设置：在右侧的"Model Browser"窗口中，选择需要设置材料属性的几何模型部件。
然后，选择"Modify"菜单，再选择"Thermal Conductivity"或其他属性选项。
设置每个部件的材料属性，如热导率、密度等。
5. 边界条件设置：在"Model Browser"窗口中，选择需要设置边界条件的几何模型部件。
然后，选择"Modify"菜单，再选择"Boundary Conditions"。
根据设备的实际工作环境，设置边界条件，如环境温度、风速等。
6. 网格划分：在"Mesh Control"窗口中，选择网格划分选项，并设置网格密度。
通过调整网格密度，可以控制热仿真的精度和计算速度。
7. 热仿真计算：在FloTHERM界面左下方的"Analysis Control Panel"窗口中，选择"Calculate"按钮，开始进行热仿真计算。
软件将在计算过程中模拟设备的热传导和对流过程，并生成温度分布等结果。
8. 结果分析：在FloTHERM界面右侧的"Results Browser"窗口中，选择要查看的结果文件。
FloTHERM基础培训教程PPT课件
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热设计的基本要求
满足设备可靠性的要求 满足设备预期工作的热环境的要求 满足对冷却系统的限制要求
热设计工程师 —— 与EE, ME, Layout等项目
相关人员紧密配合，力求提高产品各方面性能并 降低成本
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了解散热性能的方法
实验研究
— 优点：直观，可靠 — 缺点：昂贵，周期长
数值仿真(CFD)
Table 数据表窗口 提供输入输出参数的数据表输出
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FloTHERM文件结构
索引文件 库文件区 项目文件
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FloTHERM文件结构
首先FLOTHERM软件借助四 个目录管理文件管理每个项 目文件
项目文件夹
千万别去尝试去修改项 目文件中名中的数字串
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定义一个新项目
定义项目名称 定义散热环境以及散热方式 定义求解域
Step2：点击monitor point
也可以不选择元件，直接建 立监控点并把位置设置到关 心的地方
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网格定义
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求解器设置
设置求解方式 设置迭代次数 附加选项
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错误检查与初始化
错误检查
— Error：Data error interrupting solution — Warning：flags set up problems such as incorrect location of
总部： 英国伦敦
分公司：
英国、美国、俄罗斯 匈牙利、法国、德国 意大利、瑞典、日本 中国、印度、新加坡
研发中心：
伦敦、波士顿、硅谷 圣迭戈、法兰克福、 布达佩斯、莫斯科、 班加罗尔
代理商：
以色列、韩国、日 本、台湾、澳大利 亚、巴西
Flotherm学习教程 (课堂PPT)
1. 理论解析: 利用数学方程式解决. 但此种方式, 仅适合非 常简单的问题. 在真实世界几乎无法用此种方式来解题.
2. 实验: 直接量测. 此方法为最准确. 但是必须要有实际的 产品才可做到.
3. 数值方法: 系利用电脑程式来解决散热问题. 可以在无实 体的情况下, 自由去做模拟.
Sieyuan Electric
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Flotherm 的应用
元器件级 系统级
Sieyuan Electric
版级和模块级 环境级
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Flotherm 的应用
液冷分析：可以分析含多种冷却介质的散热系统，如对液 冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析；
多项冷却介质冷却模型
Sieyuan Electric
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学习项目 1
学习项目 熟悉各种工作视窗
Sieyuan Electric
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熟悉各种工作视窗
No 工作视窗 1 Project Manager 2 Drawing Board 3 FloMotion 4 Launch Tables 5 Profiles Windows 6 FLO/MCAD
Sieyuan Electric
➢ 使用者本身的能力: CFD 牵涉到流体力学, 传热学, 材料 性质等专业知识. 使用者要能具备这些知识, 才能有效运 用CFD软件.
总之, 沒有一套CFD软件是十全十美的. 就像一部车子, 驾驶 人必须要操纵过它, 才能掌握车子的性能. 同样, 工程师要灵 活运用Flotherm, 也必须要花时间去 ‘操纵’ 它, 才能体 会 Flotherm 可以为你做什么.
Drawing Board
调整显示工具
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Flotherm 介紹 3
准确度 一直是CFD软件最为人挑剔的地方. 有几项因为影响到CFD 软件的准确度:
➢ 软件本身的程式: 沒有人会看的到程式, 也不知道程式写 的对不对.
➢ 使用者本身的能力: CFD 牵涉到流体力学, 传热学, 材料 性质等专业知识. 使用者要能具备这些知识, 才能有效运 用CFD软件.
多项冷却介质冷却模型
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Flotherm 的建模
参数化的建模功能 Flotherm软件提供了专门应用于电子设备热分析的
SMART-PART技术，提供了电子设备的参数化三维建模： 1) 基本几何形体的建模：提供了立方体、棱柱、圆柱、
总之, 沒有一套CFD软件是十全十美的. 就像一部车子, 驾驶 人必须要操纵过它, 才能掌握车子的性能. 同样, 工程师要灵 活运用Flotherm, 也必须要花时间去 ‘操纵’ 它, 才能体 会 Flotherm 可以为你做什么.
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计算的边界条件，使得模型计算结果层层传递，从系统级到 子系统级，简化计算过程，减轻工作量，从而大大缩减模型 分析时间。
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运用Flotherm的几个原则
要非常熟练 模型 的建立. 把它当作是在画 Pro/E, AutoCad.
Flotherm 的应用
元器件级
版级和模块级 © Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.
Flotherm 的应用
液冷分析：可以分析含多种冷却介质的散热系统，如对液 冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析；
向的分量来做表示. 亦即 Vx, Vy, Vz. 因此, CFD 软件在求解 五个变数,
➢ P: 压力 ➢ Vx : X 方向的速度. ➢ Vy : Y 方向的速度. ➢ Vz : Z 方向的速度 ➢ T: 温度.
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Flotherm 介紹 2
CFD 软件在计算什么呢? 所有CFD软件均是在计算 压力, 速度, 温度, 此三个变数. 因
为此三个变数是构成流体力学, 热传学的基本物理量. 由于速度是向量, 所以在表达速度时, 习惯以X, Y, Z 三个方
Flotherm学习教程
Flotherm 介紹 1
Flotherm 是一套专门为电子散热领域所设计的商业CFD 软体.
CFD 为 Computational Fluid Dynamics 的缩写, 意思为 计算流体力学. 所谓 ‘计算’ , 是指利用电脑程式来解决 的意思.亦有称为数值方法.
以往在解决散热问题可以用三种方式: 1. 理论解析: 利用数学方程式解决. 但此种方式, 仅适合非 常简单的问题. 在真实世界几乎无法用此种方式来解题. 2. 实验: 直接量测. 此方法为最准确. 但是必须要有实际的 产品才可做到. 3. 数值方法: 系利用电脑程式来解决散热问题. 可以在无实 体的情况下, 自由去做模拟.
要能合理的简化模型. 实际的Cooler都还太复杂, 适当的简 化可以增进模拟的效率. ➢ 格点越少越好 ➢ 以简单而不失真的外型来取代 原始的外型.
每一个模型都要合乎热传与流场的观念: ➢ 热传: 热的传递路径与方式 ➢ 流场: 空气的流动路径
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学习项目 1
学习项目 熟悉各种工作视窗
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熟悉各种工作视窗
No 工作视窗 1 Project Manager 2 Drawing Board 3 FloMotion 4 Launch Tables 5 Profiles Windows 6 FLO/MCAD
学习项目
No 学习项目
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熟悉各种工作视窗
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熟练快速键
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熟练各种模型的建法
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利用MCD将Pro/E的图型转入Flotherm
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熟练Library的使用
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熟练各种模型的 “性质” 定义
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调整网格
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执行计算
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功率模块的建模
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功率模块仿真结果分析
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功率柜仿真
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冷板、TEC(半导体制冷器)等电子设备内的常有器件的参数 化模型建立：
TEC和机箱型
离心风扇与轴流风
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Flotherm 的建模
3) 简化模型的建立： 可以进行模型的简化，软件提供了薄板导热模型和热阻-
圆球、斜板等基本形体的模型建立：
Rcal公司的雷达防御系统热分析
Ascom公司的散热模组分析
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Flotherm 的建模
2) 典型电子器件的建模： 提供了机箱、风扇、散热器、滤网、热交换器、热管、
热容网络模型，同时也提供热源和阻尼模型的建立，将器件 的热源特性和阻尼特性进行输入仿真：
薄板模型
热阻-热容网络模型
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Flotherm 的建模
4) 高级Zoom-in 功能： 高级Zoom-in功能可将上级模型计算结果作为下级模型