本書(shū)是一本介紹計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件FloEFD軟件功能和應(yīng)用方法的指導(dǎo)性教材,基于FloEFD14.1版本進(jìn)行撰寫(xiě)。本書(shū)主要內(nèi)容可以分為兩個(gè)部分。第1部分內(nèi)容系統(tǒng)地介紹了FloEFD的幾何模型準(zhǔn)備、建立仿真模型、網(wǎng)格劃分、求解計(jì)算、結(jié)果處理和仿真優(yōu)化。對(duì)于上述內(nèi)容中涉及的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、傳熱學(xué)和流體力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)理論,本書(shū)都用相當(dāng)篇幅簡(jiǎn)明、扼要地進(jìn)行了介紹。第2部分內(nèi)容以FloEFD行業(yè)應(yīng)用實(shí)例為主,其中包括:LED工礦燈熱仿真實(shí)例、LED射燈熱仿真實(shí)例、鹵素車燈熱仿真實(shí)例和汽車空調(diào)箱線性度仿真。行業(yè)應(yīng)用實(shí)例以背景介紹為起始,通過(guò)詳細(xì)的說(shuō)明與詳盡的操作步驟,使讀者在了解FloEFD軟件功能的同時(shí),進(jìn)而逐步掌握如何利用FloEFD進(jìn)行流體流動(dòng)與傳熱數(shù)值仿真分析的基本方法和技巧。
本書(shū)有兩位主要作者均使用CFD仿真軟件多年,熟悉流動(dòng)和傳熱仿真的特點(diǎn),并且在學(xué)校的專業(yè)也涉及流體力學(xué)和傳熱學(xué)等學(xué)科。其中李波供職于FloEFD軟件的原廠商,可以接觸到為豐富和深入的FloEFD軟件資料,同時(shí)也保障了書(shū)籍的性。于此同時(shí),也會(huì)邀請(qǐng)上海小糸車燈有限公司、飛利浦(上海)照明研發(fā)中心、泛亞汽車車技術(shù)中心工程師共同參與撰寫(xiě)實(shí)力仿真的內(nèi)容。這些工程師都在本行業(yè)從事多年,同樣具有非常豐富的仿真分析經(jīng)驗(yàn),定能使廣大讀者收獲頗豐。
李波,男,生于1982年9月,同濟(jì)大學(xué)建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué)士,上海理工大學(xué)工程熱物理碩士,在校期間主要研究方向?yàn)殡娮釉O(shè)備冷卻技術(shù)。曾就職于臺(tái)達(dá)電子企業(yè)管理(上海)有限公司,從事電力設(shè)備和新能源產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)、測(cè)試和研究?,F(xiàn)為Mentor Graphics明導(dǎo)(上海)電子科技有限公司博學(xué)應(yīng)用工程師,負(fù)責(zé)電子設(shè)備熱設(shè)計(jì)、熱仿真技術(shù)的應(yīng)用、推廣和培訓(xùn)等相關(guān)工作。曾出版《FloTHERM軟件基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)例》和《笑談熱設(shè)計(jì)》等書(shū)。
陳文鑫,男,2002年畢業(yè)于東南大學(xué)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè),并在其后的工作中取得上海交通大學(xué)熱能工程專業(yè)工程碩士學(xué)位。自2002年起的十余年,一直從事電子產(chǎn)品及數(shù)據(jù)中心的熱管理相關(guān)工作,包括散熱設(shè)計(jì)、熱性能評(píng)估、測(cè)試、仿真優(yōu)化等。曾就職于臺(tái)達(dá)、Intel、IBM等多家國(guó)際知名公司,目前任熱領(lǐng)(上海)科技有限公司高級(jí)技術(shù)咨詢顧問(wèn),負(fù)責(zé)電子產(chǎn)品熱管理和數(shù)據(jù)中心環(huán)境優(yōu)化、節(jié)能項(xiàng)目的咨詢工作。曾參與撰寫(xiě)《FloTHERM 軟件基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)例》,并在學(xué)術(shù)期刊內(nèi)發(fā)表過(guò)多篇電子產(chǎn)品熱管理和數(shù)據(jù)中心節(jié)能方面的論文。電子郵箱:Single_Chen@Thermanager.com
前言
第1 章 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)概論
1. 1 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的基本概念
1. 2 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的優(yōu)點(diǎn)
1. 3 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的發(fā)展過(guò)程
1. 4 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域
1. 5 計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)商業(yè)軟件介紹
第2 章 FloEFD 軟件介紹
2. 1 FloEFD 的工程應(yīng)用背景
2. 2 FloEFD 研發(fā)背景和歷史
2. 3 FloEFD 的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
2. 4 FloEFD 項(xiàng)目文件夾的文件結(jié)構(gòu)
2. 5 FloEFD 軟件安裝和許可證配置
2. 5. 1 FloEFD 支持的操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件配置
2. 5. 2 FloEFD 14. 1 軟件的安裝
2. 5. 3 許可證管理器的安裝
2. 5. 4 FloEFD 14. 1 單機(jī)版或網(wǎng)絡(luò)浮動(dòng)版服務(wù)器許可證的安裝
2. 5. 5 FloEFD 14. 1 網(wǎng)絡(luò)浮動(dòng)版客戶端許可證的獲取
第3 章 幾何模型準(zhǔn)備
3. 1 背景
3. 2 FloEFD 仿真模型數(shù)據(jù)要求
3. 3 原始 MCAD 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3. 4 中間格式 MCAD 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備
3. 5 模型檢查 (Check Geometry) 功能應(yīng)用
3. 6 小結(jié)
第4 章 仿真分析基礎(chǔ)
4. 1 向?qū)гO(shè)置
4. 2 計(jì)算域
4. 2. 1 背景
4. 2. 2 FloEFD 中計(jì)算域設(shè)置
4. 3 邊界條件
4. 3. 1 背景
4. 3. 2 FloEFD 中邊界條件設(shè)置
4. 3. 3 FloEFD 中邊界條件設(shè)置實(shí)例
4. 4 流體子域
4. 4. 1 背景
4. 4. 2 FloEFD 中流體子域設(shè)置
4. 5 多孔介質(zhì)
4. 5. 1 背景
4. 5. 2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)多孔介質(zhì)
4. 5. 3 多孔介質(zhì)設(shè)置
4. 6 輻射面
4. 6. 1 背景
4. 6. 2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)的輻射面
4. 6. 3 輻射面設(shè)置
4. 7 輻射源
4. 7. 1 背景
4. 7. 2 輻射源設(shè)置
4. 7. 3 輻射源設(shè)置實(shí)例
4. 8 固體材料
4. 8. 1 背景
4. 8. 2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)固體材料
4. 8. 3 固體材料設(shè)置
4. 9 目標(biāo)
4. 9. 1 背景
4. 9. 2 目標(biāo)設(shè)置
4. 9. 3 其他
4. 10 熱源
4. 10. 1 表面熱源
4. 10. 2 體積熱源
4. 10. 3 體積熱源設(shè)置實(shí)例
第5 章 元件簡(jiǎn)化模型
5. 1 風(fēng)扇
5. 1. 1 背景
5. 1. 2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)風(fēng)扇
5. 1. 3 風(fēng)扇模型
5. 1. 4 軸流風(fēng)扇建模實(shí)例
5. 2 接觸熱阻
5. 2. 1 背景
5. 2. 2 工程數(shù)據(jù)庫(kù)接觸熱阻
5. 2. 3 接觸熱阻模型
5. 2. 4 接觸熱阻建模實(shí)例
5. 3 風(fēng)扇散熱器
5. 3. 1 背景
5. 3. 2 散熱器工程數(shù)據(jù)庫(kù)
5. 3. 3 風(fēng)扇散熱器模型
5. 4 熱電制冷器
5. 4. 1 背景
5. 4. 2 熱電制冷器工程數(shù)據(jù)庫(kù)
5. 4. 3 熱電制冷器模型
5. 4. 4 熱電制冷器建模實(shí)例
5. 5 打孔板
5. 5. 1 背景
5. 5. 2 打孔板工程數(shù)據(jù)庫(kù)
5. 5. 3 打孔板模型
5. 5. 4 打孔板建模實(shí)例
5. 6 熱連接
5. 6. 1 背景
5. 6. 2 熱連接模型
第6 章 網(wǎng)格基礎(chǔ)與操作
6. 1 CFD 軟件網(wǎng)格簡(jiǎn)介
6. 2 FloEFD 網(wǎng)格基礎(chǔ)
6. 3 FloEFD 網(wǎng)格設(shè)置
6. 3. 1 自動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
6. 3. 2 手動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
6. 3. 3 局部初始網(wǎng)格設(shè)置
6. 3. 4 自適應(yīng)網(wǎng)格設(shè)置
6. 4 小結(jié)
第7 章 求解計(jì)算和監(jiān)控
7. 1 計(jì)算控制選項(xiàng)
7. 2 運(yùn)行計(jì)算設(shè)置
7. 3 求解計(jì)算窗口
第8 章 結(jié)果后處理和操作
8. 1 網(wǎng)格顯示
8. 2 切面云圖
8. 3 表面云圖
8. 4 等值面云圖
8. 5 流動(dòng)跡線
8. 6 粒子研究
8. 7 點(diǎn)參數(shù)
8. 8 表面參數(shù)
8. 9 體積參數(shù)
8. 10 XY 圖
8. 11 目標(biāo)圖
8. 12 報(bào)告
第9 章 參數(shù)化研究
9. 1 參數(shù)化研究介紹
9. 1. 1 參數(shù)化研究的作用
9. 1. 2 參數(shù)化研究界面
9. 1. 3 參數(shù)化研究使用流程
9. 2 方案評(píng)估 (What If)
9. 3 目標(biāo)優(yōu)化 (Goal Optimization)
9. 4 參數(shù)化研究實(shí)例
9. 4. 1 方案評(píng)估實(shí)例
9. 4. 2 目標(biāo)優(yōu)化實(shí)例
第10 章 FloEFD 軟件模塊
10. 1 Electronics Cooling 模塊
10. 1. 1 介紹
10. 1. 2 焦耳發(fā)熱
10. 1. 3 元件簡(jiǎn)化模型
10. 1. 4 電子行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)
10. 2 LED 模塊
10. 2. 1 介紹
10. 2. 2 仿真功能
10. 2. 3 元件簡(jiǎn)化模型
10. 2. 4 LED 行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)
10. 3 HVAC 模塊
10. 3. 1 介紹
10. 3. 2 仿真功能
10. 3. 3 舒適性結(jié)果參數(shù)
10. 3. 4 HVAC 行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)
10. 4 Advanced 模塊
10. 4. 1 介紹
10. 4. 2 仿真功能
第11 章 LED 工礦燈熱仿真實(shí)例
11. 1 LED 工礦燈背景
11. 2 LED 工礦燈熱設(shè)計(jì)目標(biāo)
11. 3 LED 工礦燈冷卻架構(gòu)
11. 4 LED 工礦燈熱仿真
11. 4. 1 建立模型
11. 4. 2 求解計(jì)算
11. 4. 3 仿真結(jié)果分析
11. 5 小結(jié)
第12 章 LED 射燈熱仿真實(shí)例
12. 1 LED 射燈背景
12. 2 LED 射燈熱設(shè)計(jì)目標(biāo)
12. 3 LED 射燈冷卻架構(gòu)
12. 4 LED 射燈熱仿真
12. 4. 1 建立模型
12. 4. 2 求解計(jì)算
12. 4. 3 仿真結(jié)果分析
12. 4. 4 優(yōu)化設(shè)計(jì)
12. 5 小結(jié)
第13 章 鹵素車燈熱仿真實(shí)例
13. 1 車燈背景
13. 2 車燈熱設(shè)計(jì)目標(biāo)
13. 3 鹵素車燈熱交換架構(gòu)
13. 3. 1 熱輻射背景
13. 3. 2 鹵素車燈熱交換
13. 4 鹵素車燈熱仿真
13. 4. 1 建立模型
13. 4. 2 求解計(jì)算
13. 4. 3 仿真結(jié)果分析
13. 5 小結(jié)
第14 章 汽車空調(diào)箱線性度仿真
14. 1 汽車空調(diào)箱背景及簡(jiǎn)介
14. 2 汽車空調(diào)箱溫度控制線性度設(shè)計(jì)目標(biāo)
14. 3 汽車空調(diào)箱溫度控制線性度設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)
14. 4 汽車空調(diào)箱溫度控制線性度仿真實(shí)例
14. 4. 1 汽車空調(diào)箱溫度控制線性度仿真背景
14. 4. 2 加熱器熱和流動(dòng)特性仿真
14. 4. 3 空調(diào)箱線性度仿真
14. 5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)