练习题 5 –网格设置和增大求解域本练习通过完成如下任务,指导用户提升建模技巧:
1.增大求解域,将机箱周围也包含在内
2.在机箱的重要部件处定义网格约束
3.局域化网格
Tutorial 5 – Gridding the Model
导入(Load) “Tutorial 4”,另存为 “Tutorial 5”.
输入标题(title )为“Grid model using localized grid”.
Tutorial 5 – Gridding the Model
第一步是要使求解域比机箱大,这样做可以让 FloTHERM 计算机箱外的热量传递(取代之前我们估计的5 W/m 2K). 对于有明显的通过机箱壁往外传热的模型,这一步是非常重要的。
在项目管理(Project Manager )窗口中,右键点击‘System’,选择 ‘Location’ ,改变求解域(Solution Domain )的位置和大小为:
位置Position: (-125, -80, 0) mm 大小Size: (500x500x180 mm
网格改变信息窗口出现时点击‘No’ 。
备注: 也可以在绘图板窗口中设置:改变选择类型
(Selection Mode )为‘Cutout/Overall Domain’,然后选择求解域,再按项目管理窗口中的方法设置(右键选择location 设置) 。
Tutorial 5 – Gridding the Model
如果需要,在绘图板窗口中,按 “r” 键恢复视图
注意大尺寸的求解域是用黄色边界线表示。现在,
FloTHERM可以像求解机箱内部一样求解机箱壁外的空气流
动。
Tutorial 5 – Gridding the Model
在项目管理(Project Manager )的调色板(Palette )中,点击组件图标,创建一新的组件 ,命名为“Wall”
选中 ‘Wall’组件,在绘图板窗口中并激活View 2视图 [为了不会取消选择‘Wall’组件,利用Tab 键切换视图] (我们将看到沿Z 轴的视图).
在绘图板(Drawing Board )窗口中的几何调色板点击压缩立
方体模型(collapsed Cuboid )图标 。
在视图中画出一个和求解域相同大小的压缩立方体。 [提示: 按住鼠标左键从求解域的一个角拖到其对角]
右击该立方体,选择位置(Location ),检查如下设置:
位置Position: (-125, -80, 0) mm 大小Size: 500x500x18 mm.
压缩(Collapse )特性: Low-Face, Zo direction
改变立方体名称为‘Wall’,退出对话框
右击立方体 “Wall”选择材料(Material )
创建新的特性,命名为 “Wood” ,给其导热系数(thermal conductivity )为0.14 W/mK.
点击OK 退出对话框,贴附(Attach )“Wood” 特性到立方体‘Wall’ 上
Tutorial 5 – Gridding the Model
如果在绘图板(Drawing Board )窗口中观察网格 ,可以看到有很细长的网格沿着机箱直到求解域的边界。
理想状态是,机箱内部我们希望包含比较小的网格单元,而机箱外面,由于温度、速度变化梯度不大,可以用比较大的网格单元。
注意到 PCB 已经是这种网格了, FloEDA.Bridge 有方便的可以自动生成网格准则,其中一个就是使PCB 板的网格局域化。
下面,我们将介绍在FloTHERM 中,设置机箱周边的局域化网格。
Tutorial 5 – Gridding the Model
右击机箱(enclosure ) "Chassis",选择网格约束(Grid Constraint )
创建一新的网格约束,命名为“8mm-max and inflation”.
设置最大尺寸为8 mm ,点击膨胀(Inflation )
在Low Side 设置膨胀尺寸(Size )为 5 mm ,最少网格数量(Min. No.)是2
在High Side 设置膨胀百分之尺寸(% Size )为 20%,最大网格尺寸(Max. Size )是8 mm
贴附(Attach )该属性到机箱的 ‘Yo-Direction’ 。
Tutorial 5 – Gridding the Model 类似上面操作,创建另一网格约束,名称为 “20mm-max and
inflation”.
设置网格最大尺寸20 mm,膨胀设置:在 Low和High Side
均用10%的 ‘% Size’ ,最大尺寸(Max. Size)为20 mm.
在机箱的Xo 和 Zo方向贴附(Attach)该网格特性
在绘图板(Drawing Board)窗口中,按"g"键显示网格
在项目管理(Project Manager)窗口中,选中 “Chassis” ,点
击局域化(Toggle Localized Grid)图标,这会局域化机
箱网格
注意到如下改变:
?绘图板(Drawing Board)窗口中的网格进行了局域化
设置
?机箱(enclosure)“Chassis”的图标由变为了,
表明该物体应用了局域化网格设置。
Tutorial 5 – Gridding the Model
现在机箱有了两个网格约束和一个局域化设置。我们到系统
网格(System Grid)工具中定义一个粗网格,这样机箱外面
网格就会较稀
点击系统网格(System Grid)图标.
改变‘Xo-Direction’方向设置为‘Override All’.
勾选自动更新(Dynamic Update)
最大尺寸(Max Size)设为 30 mm.
在绘图板(Drawing Board)窗口中观察网格的变化,退出系
统网格(System Grid)对话框
点击网格概要(Grid Summary)图标,观察所创建网格
的详细情况,这个对话框显示了基础网格、所有局域化网格
以及最大的长宽比(maximum aspect ratios)
Tutorial 5 – Gridding the Model 在项目管理(Project Manager)窗口中选择 ‘Solve\Sanity
Check’ , FloTHERM会检查模型设置中的问题
模型检查结果提示:有一个物体被覆盖,将变为无效体!
这是机箱“Chassis”Z轴负方向的壁面,覆盖这个壁面的是新
建的“Wall”立方体。
显然,新建的木头(wooden)壁不能取代之前钢(steel)的
机箱
To要解决这个问题,选中“Wall” 组件,点击上移
(Promote)图标, 直到在项目管理(Project Manager)树
中, “Wall”组件在机箱“Chassis”的上方。
再次运行模型检查(Sanity Check),看到警告消失了
在项目管理(Project Manager)窗口中点击‘Go’,求解该项
目
求解收敛(converge)后,在项目管理(Project Manager)
窗口或绘图板(Drawing Board)中,点击图标再次打开
可视编辑器(Visual Editor )
我们开始让模型在屏幕上显示得更真实些
首先,在图形区域选择立方体 ‘Wall’ ,在特性页中,点击材
料(Material),展开材料选项。
Tutorial 5 – Gridding the Model 接着,点击特性页中的点击Texture展开特性设置.
点击文件名( Filename)
找到表面(Surfaces)文件夹,选择 ‘Oak.rgb’,点击 OK
观察图形区中的变化
Tutorial 5 – Gridding the Model
现在,喜爱项目管理(Project Manager )窗口中选择 ‘Low X Perf’, ‘High X Perf’, 和‘Low Y Perf’.
在可视编辑器(Visual Editor )的特性页中,找到材料
(Material )部分,设置颜色(color )为白色(white ),透明度(transparency )为 0.4
接着,在Texture 部分,点击Filename ,选择 .\Resistance\Holes_Small.rgb ,点击OK.
在特性页中,设置X,Y 的数量(Number in X,Y )为 : X=4, Y=3
可以试着在模型的其他物体上做类似的设置
Tutorial 5 – Gridding the Model
接着,我们可以建立几个自定义的视图
在项目管理(Project Manager )窗口中选择‘Electronics’ 组件。在可视编辑器(Visual Editor )中,按键盘的 ‘v’放大显示这个组件
点击保存视图(Viewpoint )图标 ,可以看到,在可视编辑器的视图(Viewer )下出现了保存的视图(Viewpoint )
利用鼠标,旋转视图到不同的位置,再次点击保存视图(Viewpoint )图标 按键盘的‘r’全屏显示视图
再次点击保存视图(Viewpoint )图标
现在,试着双击视图(Viewer )节点下的任何一个保存的视图(viewpoints ),可以切换到该视图
继续按之前的练习那样观察计算的结果 试着:
? 创建一温度截面(Create a plane of temperature ) ? 改变为线框显示(Change to wireframe ) ? 改变温度截面为显示速度矢量(Change the temperature plane to show velocity vectors )
? 改变平面方向(Change the plane direction (X, Y, Z)) ? 探测截面上温度值(Probe the plane for temperature values.)
? 添加PCBs 的表面温度(Add surface temperatures to PCBs ) END TUTORIAL 5