FLOTHERM10.1基于FLOW SIMULATION自然对流热分析教程(30WLED)
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EFD 自然对流热分析教程精品PPT课件
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42 在results－>surface plots 中右键创建一表面温度图，选 中所有的部件，按左图设置，view setting中选温度，即
31
可得到右图的物体表面温度分布
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43 左键依次点击如下红色线框图标，可以改变表面温
32
度的最小显示值。同样方法改变最大值，可以得
到新的部件表面温度显示（见下一页）
击run
.
28
• 计算进行中………………
• 计算收敛后，进行如下的后处 理
.
40 在过热源的中心创建一参考平面ADTM2，右键单击 Cut Plot,然后按图中红色标准设置，即可得到右图所
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示的温度分布图。
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• 41 勾选vectors，去掉contours，点击
30
Apply 即可得到图示的气体的流动矢量图
.
33
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
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25 把尺寸改为图中数值
14 26 确定
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27 先按左图选中第三个part，再按
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下图插入一个solid material
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16
28 把aluminum材料赋 给铝基板
基于solidworks flow simulation的led流体分析
基于solidworks flow simulation的led参数化研究（佛山众泰信息技术有限公司）摘要：本文针对led灯的散热设计而进行cfd，在solidworks的环境下对led灯进行三维特征建模，装配，采用无缝集成的流体分析软件flow simulation，对整个led模型进行有限体积分的网格划分，温度分布分析和探测，以及参数化的研究。
让工程师提前预知产品的缺陷，直观清楚地看到散热效果，优化散热结构。
从而缩短产品上市时间，降低成本，组建企业led的仿真实验室。
关键词：led flow simulation 流体散热佛山众泰solidworks随着电子产品的功能不断提升，体积不断缩小，经常工作在高温封闭的恶劣环境中，电子产品的散热问题日益突出。
跟据相关资料，由于散热问题导致的电子产品失效占到了55%。
电子元件的故障发生率是随工作温度的提高而呈指数关系增长的，研究资料表明：单个半导体元件的温度每升高10℃，寿命减少一半。
软件介绍solidworks flow simulation为无缝嵌入solidworks中的流体仿真软件，是新一代流体动力学分析革命性工具。
软件采用全新技术，专为从事与流体，换热相关产品开发的设计工程师提供了神兵利器。
技术知识：热量传递的三种基本方式：导热、对流和热辐射。
传热学基本原理——对流，对流分为自然对流和强迫对流两大类。
自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。
强迫对流是由于泵、风机或其他压差作用所造成的。
本例属于自然对流。
设置向导设计参数运行结果：通过剖面视图查看到每个点的温度，探测到仪器很难侧到的位置通过表面图可以查看到温度分布情况通过流体轨迹可以查看到模型的热量是如何散出去目标图：每个部位温度变化情况LED1 LED2PCB 温度散热翅片通过软件计算数据得出led芯片LED1 跟LED2的最大温度为91.09℃跟91.06℃，PCB板的最大温度为54.50℃，散热翅片的最大温度值为67.67℃。
EFD教程-自然对流热分析
系统将重点监视这个值的结果残差
37 Flow Analysis－>insert－>surface goals，选热源表 面，勾选固体平均温度
38 同样方法，选中散热器部件，插入一体积目标，勾选 固体温度
39 所有设置如图。 接着就进行计算，点 击run
可以只让系统自动划 分网划 定流体充满的地方， 区域边界处，属于流 体远场，而不是“壁 面”
25 把尺寸改为图中数值 26 确定
在第二个卡片里有启 用二维流场的选项。
要定义某个界面是对 称面，或者周期性面 时，选择下拉菜单内 的项
对称面计算区域例子
对称面简化及参数设 定，流量，热量等参 数要减半
最好先把模型按对称面切剩下一半或1/4，是为 了定义热参数面的方便性。比如辐射关联面。
• • •
右键点选rusults 中的goals，可以创建所设置的goals温度 数据的excel表 同样可以方法，可以显示面、体上的温度参数 后处理还可以得到其他的计算结果的显示……..
计算到一半时可以终 止，检查部分结果是 否合理，之后可以提 取部分结果后继续运 算，直到结束。
点击计算后弹出一个计算 监控窗口，显示系统的每 一步进程，还有报警等等 信息可以参考
点击此处将显示计算的迭 代步，和每一步的结果。
结果渐渐收敛 于某个值，说 明计算很快就 会完成。 迭代到第几步
40 在过热源的中心创建一参考平面ADTM2，右键单击 Cut Plot,然后按图中红色标准设置，即可得到右图所 示的温度分布图。
EFD基础操作 -某自然对流为例
研发团队培训 Gorge Wang 天楹光电 8月, 2011
1 启动EFD.PRO,打开led_module.asm文件
最全的热设计基础知识及flotherm热仿真
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精选2021版课件
热传导
热阻Rja：芯片的热源结（junction）到周围冷却空气（ambient）的总热 阻，乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc：芯片的热源结到封装外壳间的热阻，乘以发热量即获得结与壳的温差 。
热阻Rjb：芯片的结与PCB板间的热阻，乘以通过单板导热的散热量即获得结 与单板间的温差。
特点：
1）为最常见的界面导热材料，常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间，散热器采用机械固持，最主要的优点为维修方便, 价格便宜。 3）因可以很好的润湿散热器和器件表面，减小接触热阻，所以其导热热阻很 小， 适合大功率器件的散热。 4）使用时需要印刷或点涂，操作费时，工艺控制要求较高，难度大。
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导热介质-导热脂
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导热介质-导热脂
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精选2021版课件
导热介质-导热脂
我公司现有导热硅脂
供应商
型号
我司编码
导热系数(W/mk)
工作温度（摄氏度）
北京美宝 T-50
1040100171 0.785
-60~200
其他一些常用导热硅脂
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精选2021版课件
热辐射
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精选2021版课件
电子设备冷却方法的选择
温升为 40℃时 ，各种 冷却方 法的热 流密度 和体积 功率密 度值
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电子设备冷却方法的选择
冷却方法可根据热流密度和温升要求，按照下图关系进行选择。这种方 法适用于温升要求不同的各类设备
由此图可知，当元件表面与 环境之间的允许温差ΔT为60 ℃时，空气的自然对流（包 括辐射）仅对热流密度低于 0.05W/cm2 时有效 。强迫风 冷可使表面对流换热系数大 约提高一个数量级，如在允 许温差为100 ℃时，风冷最 大可能提供1W/cm2 的传热 能力。
Flotherm10.1水冷热设计
物理参数设定： 损耗、封装
工况设定： 环境温度，海拔，风扇特性
Байду номын сангаас
2.3 网格划分
系统网格划分
风扇网格划分
2.4 求解问题设定
目标温度侦测点
收敛标准
自检后运行
2.5 后处理
温度场 平面 离子源 单点注释 动画创建
数据输出
THANKS
FLOTHERM10.1水冷热设计 培训
2015-12
热分析材料准备 热分析基本流程
1. 热设计仿真材料准备
1.结构三维模型（STP/IGES 等格式） 2.元器件热损耗与封装
3.元器件layout 4.工况（海拔、环境温度、 进水口流量、温度等）
尺寸：258*288*100mm 材料：ADC12 导热系数K：96.2w/(m*k) 密度：2.7g/cm³ 1.结构三维模型（STP/IGES 等格式）
IGBT损耗500W
2.元器件热损耗与封装等信 息
59mm 62mm 26mm
70mm
3.元器件layout（元器件在 整个结构中的布局、代号）
海拔：海平面 环境温度：30℃ 进水口/出水口尺寸： D14.5mm 进水口温度：45℃ 进水口压强：0.5MPa
4.工况（海拔、环境温度、 流速、进口水温等）
2.FLOTHERM热设计仿真流程
几何模型建立(CAD 模型导入与简化、 布尔运算)
物理参数设置 与工况设定
网格划分
求解 后处理
求解问题设定
2.1模型导入------结构件拆分
1.全部导入FLOMCAD后简化
2.大型文件拆解后FLOMCAD后简化
FLOMCAD简化一个后阵列
2.2 物理参数与工况设定
工况设定： 环境温度，海拔，风扇特性
Байду номын сангаас
2.3 网格划分
系统网格划分
风扇网格划分
2.4 求解问题设定
目标温度侦测点
收敛标准
自检后运行
2.5 后处理
温度场 平面 离子源 单点注释 动画创建
数据输出
THANKS
FLOTHERM10.1水冷热设计 培训
2015-12
热分析材料准备 热分析基本流程
1. 热设计仿真材料准备
1.结构三维模型（STP/IGES 等格式） 2.元器件热损耗与封装
3.元器件layout 4.工况（海拔、环境温度、 进水口流量、温度等）
尺寸：258*288*100mm 材料：ADC12 导热系数K：96.2w/(m*k) 密度：2.7g/cm³ 1.结构三维模型（STP/IGES 等格式）
IGBT损耗500W
2.元器件热损耗与封装等信 息
59mm 62mm 26mm
70mm
3.元器件layout（元器件在 整个结构中的布局、代号）
海拔：海平面 环境温度：30℃ 进水口/出水口尺寸： D14.5mm 进水口温度：45℃ 进水口压强：0.5MPa
4.工况（海拔、环境温度、 流速、进口水温等）
2.FLOTHERM热设计仿真流程
几何模型建立(CAD 模型导入与简化、 布尔运算)
物理参数设置 与工况设定
网格划分
求解 后处理
求解问题设定
2.1模型导入------结构件拆分
1.全部导入FLOMCAD后简化
2.大型文件拆解后FLOMCAD后简化
FLOMCAD简化一个后阵列
2.2 物理参数与工况设定
FLOTHERM10.1基于FLOW SIMULATION自然对流热分析教程(30WLED)
Goals－>insert surface Goals，选热源表面，勾选固体 平均温度
点击run
流程
• 仿真材料准备 • 前处理 • 后处理
温度曲线
•
勾选vectors，去掉contours，点击Apply 即可得到图示的气体的流动矢量图
在results－>surface plots 中右键创建一表面温度图，选中 所有的部件，按左图设置，view setting中选温度，即可 得到右图的物体表面温度分布
打开检查几何文件对话框
按Check检查 几何文件
显示出现的错误 位置，进行修复
前处理 • • • • • • • 模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
赋予材质
赋予材质AL6061
同样方法把铜赋予光源
右击Radiative Surface,选择Insert Radiative Surface,单 击Create/Edit 可以在user defined右侧的空白处右键选择new item，新 建模型表面发射率（根据实际情况）
计算热辐射
计算自然对流,此处重力方向 改为图示的Y方向
点开gases，双击air即可把 air添加至此
13 点击next
点击next
选择Aluminum 6061为默认固 体材料
点击next
改为30
改为30
点击next
改为4
点击next
前处理
• • • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
• • •
右键点选rusults 中的goals，可以创建所设置的goals温度 数据的excel表 同样可以方法，可以显示面、体上的温度参数 后处理还可以得到其他的计算结果的显示……..
sw flow simulation使用简介及流体力学热力学基础
热现象：传导 对流 辐射
SW flow simulation 设计更好的产品
CFD结果导入CAE
非牛顿流体
电子设备热分析 风扇曲线 旋转区域：全体or局部
优化设计-参数分析
SW flow simulation，一款易用但功能强大的CFD仿真软件，包括但不限于上述应用……
2014/12/13 6
SW flow simulation 使用简介
2014/12/13
15Biblioteka SW flow simulation 使用简介
网格划分： sw根据通过使用整个模型的所有尺寸、计算域 及指定了边界条件和目标的面组来计算默认的 minimum gap size 和minimum wall thickness。 如右图这个算例，0.1524m就是出口的宽度。（选 中手动设置，下方会出现数值，可以认为这个数字 是系统的默认值，显然需要修改这个数值，系统不 足以识别小间隙和薄壁） 当添加了另一个边界条件后，可以看出默认的最 小gap size已经变成小圆孔的直径了。总数接近 60w个网格。计算机难以计算。
2014/12/13
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SW flow simulation 使用简介
网格划分： 在没有实体存在的区域细分网格或者设置目标，需要创建一个包围此区域的零件，以表 明关注的区域。然后再使用“零部件控制”命令将此零件禁用。 使用“局部初始网格”命令时，要在设计树中选中这个零件名称，如果在主窗口中点选 这个零件实体，软件会认为是使用这个零件的外表面来作为细化区域。 “优化薄壁面求解”可以在算法上解析薄壁特征，而不 需要对薄壁周围进行任何形式的网格细化。薄壁的两个面 可能都位于同一个单元内，如果两侧流速不同，或者考虑固 体壁导热，这样粗的网格是不可以接受的。使用了这个选项 则可以正确处理，没必要生成更多网格来解析细小特征。 总结： 1、自动网格适用于绝大多数模型，但是当模型含有多个区域需要不同的网格设置时， 自动划分会数量偏多，当计算变得很慢时，请改为手动设置。 2、一套有质量的网格划分不仅需要对模型几何体正确剖析，也需要对流动特性精确剖 析。 3、有时一套适用的网格是很难得到的，常用方法就是试错法。 4、仿真的结果精度很大程度取决于网格质量，多花点时间放在手动设置网格上，会计 算的又快又准。
FloTHERM软件基础与应用实例
计算结果的处理是FloTHERM软件中不可或缺的一环。本书通过讲解结果的后 处理和分析方法，帮助读者理解如何从结果中提取有用的信息。
这部分内容强调了优化设计和仿真模型校核的重要性。通过介绍优化算法和校 核方法，本书帮助读者了解如何改进模型和提高仿真的准确性。
此章节通过一个具体的BGA封装芯片案例，展示了FloTHERM软件在电子封装热 管理中的应用。
这句话概括了FloTHERM软件的主要特点和应用领域，表明了它在工程仿真中 的重要地位。
“在FloTHERM中，用户可以通过简单的图形界面创建复杂的模型，无需编写 复杂的代码。”
这句话说明了FloTHERM软件操作简便，易于学习上手，即使是初学者也可以 快速建立模型并进行仿真分析。
“FloTHERM具有强大的前后处理功能，可以方便地导入CAD模型，进行网格划 分、边界条件设置和求解器选择等操作。”
服务器作为企业级数据中心的核心设备，其热设计具有很高的重要性。此章节 通过一个服务器的案例，介绍了FloTHERM软件在服务器热管理中的应用。
《FloTHERM软件基础与应用实例》这本书的目录分析表明，这本书不仅全面 介绍了FloTHERM软件的基础知识，还通过具体的应用实例展示了该软件在不 同领域的应用。这本书对于想要了解和使用FloTHERM软件的读者来说是一本 非常有价值的参考书籍。
这句话表明了FloTHERM软件在结果分析方面的优势，用户可以轻松地查看和 分析各种仿真结果。
《FloTHERM软件基础与应用实例》是一本非常实用的书籍，通过本书的学习， 读者可以深入了解FloTHERM软件的使用和应用方法，从而更好地解决各种流 体动力学问题。
阅读感受
在我阅读《FloTHERM软件基础与应用实例》这本书的过程中，我深深地被它 的深度和广度所吸引。这本书不仅提供了对FloTHERM软件的深入理解，同时 也通过丰富的应用实例，展示了该软件在不同领域中的实际应用。
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流程
• 仿真材料准备 • 前处理 • 后处理
仿真分析材料准备
视频教程加Q 76615399 环境温度：30℃ 材料AL6061 热源30W 材料以copper代替 界面硅脂导热系数λ=1.5w/m*k
界面面积热阻（接触热阻）近似计算如下：
前处理
• • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加
Goals－>insert surface Goals，选热源表面，勾选固体 平均温度
点击run
流程
• 仿真材料准备 • 前处理 • 后处理
温度曲线
•
勾选vectors，去掉contours，点击Apply 即可得到图示的气体的流动矢量图
在results－>surface plots 中右键创建一表面温度图，选中 所有的部件，按左图设置，view setting中选温度，即可 得到右图的物体表面温度分布
• • •
右键点选rusults 中的goals，可以创建所设置的goals温度 数据的excel表 同样可以方法，可以显示面、体上的温度参数 后处理还可以得到其他的计算结果的显示……..
点、面参数
点、面参数
体参数
点、面参数
粒子效果图
动画
动画
动画
动画
粒子效果动画
打开检查几何文件对话框
按Check检查 几何文件
显示出现的错误 位置，进行修复
前处理 • • • • • • • 模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
赋予材质
赋予材质AL6061
同样方法把铜赋予光源
右击Radiative Surface,选择Insert Radiative Surface,单 击Create/Edit 可以在user defined右侧的空白处右键选择new item，新 建模型表面发射率（根据实际情况）
1
2
选取光源，添加一个30W热 源
设置热阻情况，前面计算得出面积热阻 为0.0000667K*㎡/W
前处理
• • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加
1
2
先选中散热器，然后插入一局部• • 模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
计算热辐射
计算自然对流,此处重力方向 改为图示的Y方向
点开gases，双击air即可把 air添加至此
13 点击next
点击next
选择Aluminum 6061为默认固 体材料
点击next
改为30
改为30
点击next
改为4
点击next
前处理
• • • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
1 启动solidworks flow simulation,打开模 型文件
前处理
• • • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
导航/创建新的仿真文件
更改开尔文单位位 摄氏单位（个 人习惯）
点选External
计算热传导
• 仿真材料准备 • 前处理 • 后处理
仿真分析材料准备
视频教程加Q 76615399 环境温度：30℃ 材料AL6061 热源30W 材料以copper代替 界面硅脂导热系数λ=1.5w/m*k
界面面积热阻（接触热阻）近似计算如下：
前处理
• • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加
Goals－>insert surface Goals，选热源表面，勾选固体 平均温度
点击run
流程
• 仿真材料准备 • 前处理 • 后处理
温度曲线
•
勾选vectors，去掉contours，点击Apply 即可得到图示的气体的流动矢量图
在results－>surface plots 中右键创建一表面温度图，选中 所有的部件，按左图设置，view setting中选温度，即可 得到右图的物体表面温度分布
• • •
右键点选rusults 中的goals，可以创建所设置的goals温度 数据的excel表 同样可以方法，可以显示面、体上的温度参数 后处理还可以得到其他的计算结果的显示……..
点、面参数
点、面参数
体参数
点、面参数
粒子效果图
动画
动画
动画
动画
粒子效果动画
打开检查几何文件对话框
按Check检查 几何文件
显示出现的错误 位置，进行修复
前处理 • • • • • • • 模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
赋予材质
赋予材质AL6061
同样方法把铜赋予光源
右击Radiative Surface,选择Insert Radiative Surface,单 击Create/Edit 可以在user defined右侧的空白处右键选择new item，新 建模型表面发射率（根据实际情况）
1
2
选取光源，添加一个30W热 源
设置热阻情况，前面计算得出面积热阻 为0.0000667K*㎡/W
前处理
• • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加
1
2
先选中散热器，然后插入一局部• • 模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
计算热辐射
计算自然对流,此处重力方向 改为图示的Y方向
点开gases，双击air即可把 air添加至此
13 点击next
点击next
选择Aluminum 6061为默认固 体材料
点击next
改为30
改为30
点击next
改为4
点击next
前处理
• • • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
1 启动solidworks flow simulation,打开模 型文件
前处理
• • • • • • •
模型处理 导航设置 计算域设置 物理参数设定 网格划分 侦测目标添加 视频教程加Q 76615399
导航/创建新的仿真文件
更改开尔文单位位 摄氏单位（个 人习惯）
点选External
计算热传导