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FloEFD通用流体热分析


全球唯一无缝嵌入CAD环境的流体/传热分析软件
 
1.   概述
FloEFD是无缝集成于主流CAD软件中的通用流体传热分析软件,它基于当今主流CFD软件都广泛采用的有限体积法(FVM)开发, EFD完全支持直接导入Pro/E, Catia, Solidworks, UGS, Solidege, Inventor等所有主流三维CAD模型, 并可以导入Parasolid, IGES, STEP, ASIC, VDAFS, WRML, STL, IDF, DXF, DWG等格式的模型文件。FloEFD的分析步骤包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成。整个过程快速高效,FloEFD直接应用CAD实体模型,自动判定流体区域,自动进行网格划分,无需对流体区域再建模。在做CAD结构优化分析时,先对一个CAD模型进行一次FloEFD分析定义,同类结构(装配)的CAD模型只需应用独有的项目克隆(Project Clone)技术,即可马上进行不同装配下的FloEFD计算。
 
2.   FloEFD系列产品
所有三维CAD模型导入并自带Solidworks三维建模工具的EFD流动 与换热分析软件。 建立/读取CAD模型, 网格自动生成,求解,后处理, 都在一个软件包中。
 
  • FloEFD.Pro
完全嵌入Pro/Engineer运行的EFD版本。
  • FloEFD.V5
完全嵌入CATIA V5运行的EFD版本。
  • FloEFD.Flexx
适合多CAD平台的EFD licence:采用多种CAD工具的客户可以灵活运行所选择的CAD平台。
 
3.   主要应用领域
  • 交通行业
  • 军工、航天航空行业
  • 机械行业
  • 电子、通讯行业
  • 医疗器械行业
  • 能源、化工行业
  • 制冷、空调、暖通行业
  • 风扇、泵、压缩机等透平机械行业
  • 阀门、管道等流体控制设备行业
  • LED半导体照明行业
 
4.   FloEFDCAD软件无缝集成
作为无缝集成于CAD软件、面向结构设计工程师的通用CFD软件。FloEFD有区别于传统CFD软件的四大优势:
  • 针对熟悉CAD软件的工程师
FloEFD是针对工程师开发,因此工程师只需要很少的流体动力学以及热传导知识,无需更多理解数值分析方法,即可在熟悉的CAD软件界面中完成EFD分析;
 
  • 集成于CAD中、使用简单
无缝集成于CAD软件中的FloEFD的使用界面非常直观有效并且灵活,新用户从入门到熟练使用一般只一到两天的培训;
 
  • 在CAD软件中快速分析
通过集成于CAD软件中的FloEFD分析向导,工程师可以在数小时之内完成对CAD模型的流动分析。因此在工程实践中,可以方便快捷地短时间内分析多种不同方案;
 
  • 在CAD软件中直接优化
FloEFD可以在CAD模型中直接进行不同方案的优化分析,无需进行传统CFD软件必需的流体模型建立(固体区域布尔分割等)、网格划分,施加边界条件后再求解。
 
5.   FloEFD的求解精度久经验证
FloEFD是面向产品设计工程师的流体动力学分析软件,经过多年的理论与工程实践验证,目前全球使用者已超过2000 家。

 
6.   FloEFD - 七大关键技术
1)        DC3 – Direct CAD-to-CFD Conception(接嵌入CAD软件)
传统CFD软件的前处理过程,首先是将结构CAD模型导入CFD软件的前处理系统,然后人为判断哪些是流体流动区域,哪些是实体区域,据此再进行辅助几何造型,通过布尔操作完成对实体区域的切割、删除等等工作,稍微规模大一点的模型整个准备工作将耗去不少的时间。而在布尔操作等几何操作失败的情况下,CAD结构工程师将不得不对结构进行重新造型。纠其症结,主要的原因是CAD结构工程师与CFD分析工程师关注点不同。FloEFD软件的出现,为CFD分析工程师带来了巨大的方便,这得益于EFD与主流CAD软件的完全集成,使得FloEFD能够:
 
*完全CAD界面, 直接应用CAD模型,自动区分固体区域;
 
*自动区分固体之外的流体区域,自动判定内部流动和外部流动
2)        Rectangular Adaptive Mesh(矩形的自适应网格)
网格划分是传统CFD软件分析中人工耗时最多的一个关键工作,也是对分析人员专业背景要求很高的工作, 网格划分的质量与分析结果的准确性具有直接的关系,传统的CFD分析工程师都需要花费大量的时间去划分高质量的网格。而这一现状在EFD软件中将彻底改观,FloEFD的强大网格自动生成能力将工程师从繁重的网格划分工作中解放出来,因为FloEFD能够:
 
  • 自动进行固体和流体区域的网格划分,并且根据几何模型和求解自适应要求自动细化/粗化网格;
  • 完全支持人工网格控制
 
3)        MWF – Modified Wall Functions (修正的壁面函数)
近壁面边界层网格的划分一直是传统CFD软件中一项重要的内容,FloEFD软件对壁面的处理有自己独特的优点:
  • 物理上修正的流动与换热边界层模拟
  • 应用部分单元技术,壁面处理与网格无关

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
4)        LTTM – Laminar-Transitional-Turbulent Modeling(强大的层流-过渡-湍流模拟能力)
  • 自动应用与网格无关的的修正壁面函数进行层流与湍流的模拟
  •           自动判定层流区,过渡区, 湍流区,无需指定流动特征
 
 
 
 
 
 
 
 
5)        ACC – Automatic Convergence Control(自动收敛控制)
采用数值方法和多重网格技术;稳定的收敛性,求解可靠;一次求解成功,无数值假扩散

6)        DVA – Design Variants Analysis(变量设计分析)
  • 支持“What-If”分析的特征克隆技术,无需对模型进行任何进一步的定义。
  • 允许对产品设计进行变量模拟, 可用于产品设计中最优变量的确定。
  • 完全支持产品配置(Product Configuration)概念的方案对比优化。
  • 支持批处理求解。

7)        EUI - Engineering User Interface (工程化的用户界面)
  • 易于使用的用户界面
  • 工程化的参数定义语言
  • 基于特征的建模
  • 动态可视后处理功能
  • 带有工程数据库,可直接调用大量工程材料等数据和模具数据,包括风扇性能曲线等。
  • 自动生成Word/EXCEL后处理报告
  • 使用风格等同于主流CAD软件,易于学习
  • 支持将结果文件以API接口直接导入主流有限元(FEA)分析软件中。


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8)    FloEFD强大的模拟能力
FloEFD具有丰富的物理模型,可以用来求解众多的工程实际问题。
  • 外流/内流
  • 多流域(拥有独自流体参数)
  • 不可压缩/可压缩粘性流
  • 不可压缩/可压缩气体粘性流动包括亚音速,近音速,超音速,超高音速(5-30)
  • 自动层流/湍流包括过渡区求解
  • 多组分模型(甚至可达十几种不相关组分)
  • 非牛顿流体(多种材料模型,温度相关性)
  • 蒸汽模型
  • 相对湿度模型
  • 空化模型
  • 壁面粗糙度模型
  • Navier壁面滑移模型
  • 多旋转部件(转子–静子),考虑离心力和科氏力
  • 多孔介质模型
  • 耦合换热(流体,固体),导热与对流
  • 强迫对流/自然对流/混合对流
  • 面-面辐射/太阳辐射/环境辐射
  • 时间相关流动, 传热/传质分析
  • 瞬态分析
带风扇散热器的换热器简化模型
热管、多孔板、双热阻、PCB板、焦耳热、TEC等众多电子散热专用模具
双热阻、TEC、风扇等众多专业厂家产品性能库以及电子散热分析专用材料库
EFD2Mechanical
将FloEFD计算的结果直接导入Pro.Mechanica进行应力分析(自动获取FloEFD中壁面或固体内部各单元的压力、温度值赋于Pro.Mechanica分析所需载荷或边界条件

 
EFD2Patran
将FloEFD计算的结果直接导入MSC.Patran进行应力分析(自动获取FloEFD中壁面或固体内部各单元的压力、温度值赋于MSC.Patran分析所需载荷或边界条件)
 
9)    FloEFD具有丰富的边界条件:
  • 开口: 质量流,体积流,速度,压力,温度,化学组分,湍流性,湿度
  • 预定义速度和湍流进口分布
  • 方向,旋流或者预定义选定流动边界条件分布
  • 带风扇性能曲线的外流和内流风扇
  • 接触热阻
  • 马赫数
  • 壁面: 壁面处理,换热,热力学条件,粗糙度,滑移
  • 切向移动壁面(平移和/或旋转)
  • 对称边界条件
  • 周期性边界条件(线性)
  • 体积热源或者表面热源
  • 时间和坐标相关边界条件, 源, 初始条件,以及重力
  • FloEFD Zoom In: 利用已有结果作为边界条件进行新的模拟

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