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1、FLOTHERM使用高级培训,Agenda,2006.10.25 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),2006.10.26 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) Flotherm10.1全套视频教程加Q:76615399,高级培训:FLOTHERM文件管理,20min,FLOTHERM项目的文件结构
2、,FLOTHERM项目的文件结构,首先FLOTHERM软件借助四个目录管理文件管理每个项目文件,千万别去尝试去修改项目文件中名中的数字串,FLOTHERM项目的导入导出,可以导入导出的项目(Project)文件,PDML文件: 只包括模型文件,不包括计算结果 Physical Design Model Language,Pack文件: 包括计算结果的模型文件 Flotherm10.1全套视频教程加Q:76615399,Assembly PDML只包括模型的某部件模型,Project PDML包括整个项目模型及其网格、求解设定,可以导入导出的部件(Assembly)文件,项目文件的Load,项目
3、文件的转移,1 :将项目文件夹拷至目标文件夹下,项目文件的恢复,: 在目录：项目文件PDProject下，将文件group拷出,如果意外导致项目文件不可用！,2: 将group文件添加后缀后.pdml,3: 重新读入该pdml文件即可，便可恢复该文件，但计算结果无法恢复 Flotherm10.1全套视频教程加Q:76615399,IDF导入,可导入的文件包括IDF2.0及IDF3.0,IDF导入,在导入过程当中，可以进行替换和筛选,可以跟据器件尺寸进行筛选,如果采用Import IDF link Library进行IDF文件的导入，可以采用库中芯片模型进行自动替换,数据库的管理,数据库文件放置
4、于FlocentralLibraries目录下,数据库的管理 Flotherm10.1全套视频教程加Q:76615399,数据库文件属性的编辑,Read Only：只读属性,Directory：数据库存放路径,Library Name：数据库名,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,俞丹海 Flomerics中国代表处,40min,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,y,2 y,除重力反方向外,其余按照装置尺
5、寸在各个方向扩大一倍 重力反方向放大两倍尺寸,网格约束,网格约束用于在几何实体上设定网格,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,网格约束可以用于Region,这样可以应用于无几何实体的空间场所,检查网格,定义几何尺寸,定义Region,帖附网格约束,使用Region定义网格约束,例如,在两平板间增加网格,网格约束(膨胀),可以通过定义最小单元数或最大单元尺寸来控制网格,膨胀可以使网格约束延伸到物体边
6、界以外的区域.,膨胀区域可以按照尺寸大小或物体比例来定义,不同的膨胀可以单独设置在正,反两个方向.,网格约束(膨胀),我们来看一下前面的例子,Low 方向约束定义为10%尺寸内最小划分两个网格单元设置,High 方向约束定义为100mm内最大网格尺寸10mm设置,网格划分,划分准则: 网格长宽比值越接近越好 1 最理想的状态 200 可能造成不收敛尽量避免大尺寸网格到小尺寸网格的直接过度,网格划分,网格长宽比例问题: 网格平滑工具(系统网格) 增加网格线减小长宽比,网格划分,网格平滑工具(系统网格) 增加网格线减少网格过度问题的产生,网格长宽比问题: 最小单元尺寸(系统网格) 建立合理精度的模
7、型(例如,根据实际问题的大小确定尺寸单位精度) 避免产生小尺寸网格导致较大差异的网格过渡,网格划分,扩大求解域的影响,当我们扩大求解域时,必然增加整个系统网格数. 这主要是因为物体几何网格线延伸到整个求解域边界, 同时会增加求解计算时间.,处理方法,粗略外部网格,精细局域网格,精细膨胀网格,解决办法是将整个装置采用局域化处理. 产生两类网格,局域化网格,网格局域化可以应用于: 物体 组件 Regions 使用网格约束定义.,局域化网格,方法1 单个物体进行设置.,选择物体,设置网格约束(注意:可在各个方向可独立设置不同网格约束.),按图标 ,进行局域化操作.,列表中的图标显示局域化提示,检查D
8、rawing Board,选中物体,增加网格约束,局域化,局域化网格,如何对组设置局域化网格?,局域化网格,方法二.采用Region将多个物体”包”起来.,局域化网格,包含三个物体的组,添加网格约束,绘制region,局域化,局域化网格,我们来分析一个采用局域化网格的散热器模型,存在两个问题,局域化网格,物体几何边界与局域化边界重合时,网格线会延伸到外部区域边界.,空气出/入口部分,需要更详细网格描述,解决的办法是将网格约束做膨胀设置.,局域化网格,局域化网格,局域化网格区域之间可以相互嵌套,壳体采用局域化网格,散热器采用局域化网格,FLOTHERM 要求在局域化区域与求解域之间最少两个网格单
9、元进行描述.,局域化网格不能相互部分重叠,但可以紧邻. 包括膨胀区域,局域化网格,如果有部分重叠的局域化网格,可以采用多个相邻局域化空间来组合完成,避免产生网格冲突.,局域化网格,局域化网格,采用调整系统网格来控制局域化区域以外的网格质量. 划分原则 避免在矢量变化快的位置使用过渡性局域化网格 (边界层) 适当的过度区域比例要根据实际问题而设定 在一些具有适量剃度变化快的区域,采用较小尺寸网格 没有通用的比例范围适合所有的领域 长宽比一般尽可能接近1为佳. 200 可以接受 相邻网格之间的变化尽量缩小 如果相邻网格之间尺寸比例大于10:1,会大大增加求解时间.,网格质量检查,在系统网格( )数
10、据栏中检查局域化网格长宽比,选择一个局域化区域. 它会在DB中被击活.,网格质量检查,在Drawing Board中检查局域化网格 在当前模式中选中Workplane选择 Workplane (灰色轮廓) ,使用鼠标或键盘通过 来移动平面,网格质量检查,在FLOMOTION中检查网格 重新初始化 (如果没有计算结果) 打开Flomotion,并创建可视平面 通过操作杆移动平面,网格划分思路,建立几何模型后，软件自带四种网格划分类型“None, Coarse, Medium, Fine”, 建议选择”None”型. 在Grid Summary 中,检查细小网格(三个不同方向)所在位置,通过调整物
11、体尺寸消除较小单元,提高最小网格单元数量级. 针对不同区域,采用局域化网格.在网格单元控制参数中 ,建议采用控制最大单元尺寸选项. 调整系统网格,通过控制Maxsize和Smooth来使系统网格长宽比控制在最佳范围内.,Flotherm后处理,俞丹海 Flomerics中国代表处,40min,Flomotion操作界面,材料编辑器,材料调色板,渲染编辑器,图例编辑器,示图编辑器,网格显示,矢量显示,云图显示,手动杆,Flomotion,显示实体线框选择,半线框图,全线框图,可以通过热键”W”,”S”切换实体和线框图,Flomotion,视图变量选择,视图方向选择,创建新平面,删除平面,Flom
12、otion,数值显示框,标注控制框,Flomotion,动态粒子数,显示控制开关,粒子类型,流线类型,手动控制选项,Flomotion,设置动态粒子流方法,方法二: 1.激活粒子流图标,并创建”source”源(默认位置),并设置显示参数. 2.通过手动调整粒子源位置,确定显示方式.,方法一:1.在模型选中放置粒子源的物体面(例如风扇,通风口处等)2.激活粒子流图标,并创建”source”源,并设置显示参数.,Flomotion,动态播放控制,动态输出,Flomotion,云图可以动态播放:,点播放”On”按钮,可以通过动态设置对话框来控制播放效果.,Flomotion,Flomotion,三
13、种类型流线:,粒子 不同形状,带状 伴随不同类型插入形,线状,以 AVI格式输出,Flomotion,保存预定位置图片:,打开照相 编辑器.,将图片设置到指定位置,3.点击保存,Flomotion,重现已保存位置图片,打开照相 编辑器.,在列表中点击所需位置图.,Flomotion,拍照位置可以保存,注意这个过程将保存所以平面,粒子流和表面渲染等设置,Flomotion,也可以保存多个位置图片,并且将该组以AVI格式输出播放,Flomotion,Table Window,表格类型,数据表切换键,数据表格选项,对流换热系数计算器,Table Window,结果数据选项,变量选择,网格类型,区域选
14、择,类型选择,位置和尺寸设置,瞬态参数,Convergence and Troubleshooting,俞丹海 Flomerics中国代表处,30min,收敛的定义 终止标准 导致收敛问题的原因 残差曲线诊断 改善收敛 Solution Control设置 Pro-Active 技术,Convergence,Flotherm 求解一组 偶合非线性偏微分方程 (来源于 Navier-Stokes方程) Flotherm 采用迭代来求解方程(SIMPLE算法, Patankar and Spalding) 求解收敛的准则: 任何变量的残差达到软件默认设置(终止标准) 任何监控点不发生波动 在Pro
15、file 窗口中检查收敛问题,Convergence,在下列情况下,被认为已收敛,每个变量残差值达到1,监控点走平,AND,收敛的定义,可以在PM中 Control/Variable 菜单中查看指定不同变量的残差终止标准 FLOTHERM软件默认的终止标准值在大多数产品分析中,安全余量相对可靠,不需要更改. 终止标准是基于系统的质量,动量和能量三个方面来设定的.,终止标准,质量平衡(压力场残差) 终止标准= 0.005 M (kg/s) 强迫对流: M = Total Inlet or Outlet Flow Rate 自然对流: M = .EFCV.A : Air densityEFCV:
16、Estimated Free Convection VelocityA: Area perpendicular to the vertical 动量平衡 (速度场残差)终止标准= 0.005 MV (N) 强迫对流: V = Fan or Fixed Flow maximum velocity 自然对流: V = EFCV,终止标准,能量平衡(温度场残差) 终止标准 = 0.005 Q (W) 如果在系统中有热源或热沉: Q = Total Heat Sources or Sinks 如果系统中无热源或热沉: Q = M Cp Ttyp Ttyp = 20 C 这些参数设置满足大多数系统的要求,并且是相当保守的收敛标准,对于某些特殊的系统,不需要采用这么严格的收敛的标准.,终止标准,
