SOLIDWORKS FLOW SIMULATION
DỄ DÀNG MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY, TRUYỀN NHIỆT, LỰC DÒNG CHẤT LỎNG
Phần mềm mô phỏng SOLIDWORKS FLOW SIMULATION
Giới thiệu phần mềm mô phỏng CFD
SOLIDWORKS Flow Simulation là một giải pháp mô phỏng dòng chảy tính toán động lực học chất lỏng (CFD) được tích hợp hoàn toàn vào trong môi trường thiết kế SOLIDWORKS 3D CAD.
Phần mềm này cho phép bạn mô phỏng dòng chảy chất lỏng và khí qua và xung quanh các thiết kế của bạn để tính toán hiệu suất và khả năng của sản phẩm. Bạn có thể chọn từ các gói khác nhau để phù hợp với nhu cầu của bạn, chẳng hạn như HVAC, làm mát điện tử, hoặc cả hai, và tùy chỉnh phân tích của bạn với các tính năng khác nhau, chẳng hạn như dẫn nhiệt, quay, bề mặt tự do, và nhiều hơn nữa1.
Sử dụng SOLIDWORKS Flow Simulation, bạn có thể tiết kiệm thời gian và nguồn lực bằng cách giảm bớt nhu cầu cho các thử nghiệm vật lý, đồng thời tăng cường độ chính xác và hiệu quả trong quá trình phát triển sản phẩm. Điều này giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế và nâng cao chất lượng sản phẩm
Mô phỏng dòng chảy của chất lỏng & khí
SOLIDWORKS Flow Simulation là một công cụ mô phỏng dòng chảy mạnh mẽ, cho phép người dùng mô phỏng chuyển động của nhiều loại chất lỏng và khí trong các tình huống kỹ thuật khác nhau.
Các ứng dụng phổ biến của SOLIDWORKS Flow Simulation bao gồm:
-
Mô phỏng dòng chất lỏng qua đường ống: Điều này giúp người dùng hiểu rõ hơn về cách chất lỏng di chuyển qua các đường ống và ảnh hưởng của nó đối với hiệu suất của hệ thống.
-
Thiết bị trao đổi nhiệt: SOLIDWORKS Flow Simulation giúp người dùng mô phỏng và tối ưu hóa hiệu suất của các thiết bị trao đổi nhiệt.
-
Làm mát linh kiện điện tử: Công cụ này cho phép người dùng mô phỏng cách thức làm mát linh kiện điện tử và tối ưu hóa thiết kế để đảm bảo hiệu suất tốt nhất.
-
Các bài toán về khí động lực học: SOLIDWORKS Flow Simulation cung cấp các công cụ mạnh mẽ để mô phỏng và phân tích các vấn đề liên quan đến khí động lực học.
Đặc điểm nổi bật của SOLIDWORKS Flow Simulation
Việc thiết kế ở mức độ hệ thống đòi hỏi cần sự tối ưu hóa giữa sự vận chuyển của lưu chất và sức bền của vật liệu. SOLIDWORKS tích hợp mô phỏng CFD và FEA, giúp người dùng hợp cả hai công cụ này thông qua việc chuyển đổi tính năng phân tích phần tử hữu hạn (FEA) trong SOLIDWORKS Flow Simulation. Điều này cho phép người dùng sử dụng kết quả phân tích tải lực và truyền nhiệt từ bài toán CFD như là đầu vào cho bài toán chịu lực trong phân tích FEA, giúp họ có được cái nhìn toàn diện về cách cấu trúc của mô hình sẽ hoạt động dưới sự ảnh hưởng kết hợp của lực từ chất lỏng và lực vật lý.
Việc đưa ra các thiết kế tối ưu cho các hệ thống dạng cánh quạt, tua-bin là không khả thi nếu thiếu kết quả dữ liệu chính xác. SOLIDWORKS Flow Simulation cung cấp cho người dùng công cụ tạo vùng quay (rotating region) và lưới trượt (sliding mesh) để mô phỏng hoạt động thực tế của hệ thống bằng cách xem xét các yếu tố như hình dạng cánh quạt, vận tốc quay, và chuyển động của lưu chất theo thời gian.
Phân tích dòng chảy ngoài được sử dụng khi người dùng cần hiểu về hành vi của lưu chất xung quanh mô hình dựa trên điều kiện của môi trường. Từ các thiết bị công nghiệp như động cơ tua-bin, máy bay, tàu, xe hơi, đến các thiết bị điện tử đều cần được nghiên cứu và phân tích dưới điều kiện môi trường bên ngoài. Trong các nghiên cứu về dòng chảy ngoài, miền mô phỏng hoạt động như đường hầm gió ảo với các điều kiện biên, nguồn nhiệt, trạng thái lưu chất theo thời gian được gán vào bài toán thông qua các thanh công cụ được thiết kế thân thiện cho người sử dụng.
Vỏ PCB, van, máy bơm, các đường ống là các ví dụ điển hình cho bài toán mô phỏng dòng chảy trong thiết bị. Với các chức năng của SOLIDWORKS Flow Simulation có trong phần mềm SOLIDWORKS CFD, bạn có thể nhanh chóng thiết lập các điều kiện của bài toán cần mô phỏng chỉ trong vài phút. Những kết quả phân tích được áp dụng trực tiếp vào thiết kế của người dùng, giúp họ kiểm tra được nhiều phiên bản thiết kế trong thời gian ngắn hơn.
Mặt thoáng lưu chất là bề mặt tiếp xúc của hai lưu chất không hòa tan vào nhau, ví dụ như bề mặt thoáng giữ nước và không khí. Bằng cách sử dụng phương pháp VOF (Volume of Fluids) hay còn gọi là phương pháp thể tích lưu chất, người dùng có thể mô phỏng chính xác được các đặc tính lưu chất phụ thuộc vào thời gian, ví dụ như sự nhấp nhô của chất lỏng trong bồn chứa khi xe di chuyển. Các bài toán không những cho người dùng hiểu rõ hơn về hành vi của lưu chất hoạt động trong hệ thống, mà còn thu thập những dữ liệu hữu ích như lực hoặc áp suất hình thành khi lưu chất tác động lên bề mặt trong của thiết bị.
Electronics Cooling Module (ECM) là một môđun được bổ sung vào SOLIDWORKS Flow Simulation nhằm cung cấp thêm thư viện về vật liệu dành riêng cho bo mạch điện tử và vỏ PCB trong bài toán mô phỏng. Môđun “Two-Resistor component” là phương pháp được chấp nhận bởi JEDEC trong việc mô phỏng nhiệt độ của các vi mạch điện tử như BGA, QFP, QFN và SOP. Công cụ tạo bo mạch in (PCB-generators) hiểu rõ tính chất của từng lớp tạo nên bo mạch nhằm cung cấp chính xác sự phân bố nhiệt trên bo mạch. Với tính năng chuyển đổi công suất điện sang nhiệt (Joule heating capabilities), người dùng có thể nhập thông số dòng điện để ước lượng nhiệt phát sinh
Trong một số ứng dụng, lưu chất trong thiết kế có thể chứa các hạt dạng rắn hoặc lỏng. Sự tương tác giữ lưu chất và những hạt này là rất quan trọng đối với chức năng và hiệu quả hoạt động của hệ thống. Với những bài toán mô phỏng về hạt trong SOLIDWORKS Flow Simulation, người dùng có thể phân tích hoạt động của hạt trong lưu chất gây ra sự tắt nghẽn do tích tụ hoặc xói mòn trong hệ thống dựa trên tính chất vật liệu của các dạng hạt, tốc độ dòng chảy và các đặc tính vật lý khác của hệ thống được thiết kế.
SOLIDWORKS Flow Simulation là một công cụ phân tích CFD mạnh mẽ và toàn diện. Tuy nhiên việc tích hợp nó vào SOLIDWORKS CAD cũng có nghĩa nó cũng là một công cụ thiết kế mạnh mẽ. Sự tích hợp này mở ra cánh cửa cho việc tối ưu hóa thiết kế dựa trên việc chỉnh sửa các tham số thiết kế thông qua các kết quả mô phỏng CFD nhằm đạt được các mục tiêu người dùng đặt ra.
Hiểu rõ về hệ thống điều hòa không khí là một công việc phức tạp. Đó là lý do vì sao SOLIDWORKS tạo ra môđun dành riêng cho HVAC có trong SOLIDWORKS Flow Simulation. Công cụ này cung cấp tính năng truyền nhiệt qua bức xạ giữ các vật thể, ví dụ như bức xạ mặt trời tác động vào không gian điều hòa thông qua cửa kính nhằm đưa ra kết quả chính xác hơn. Tính năng truy vết “tracer study” cho phép mô phỏng chất ô nhiễm có trong không gian và cho thấy sự phát tán của chất ô nhiễm đó trong môi trường.
SOLIDWORKS Flow Simulation: dễ dàng mô phỏng các dòng chất lỏng và khí
Giải pháp mô phỏng dòng chảy SOLIDWORKS Flow Simulation là giải pháp Động lực học chất lỏng tính toán (CFD) trực quan được nhúng trong phần mềm SOLIDWORKS 3D CAD cho phép bạn nhanh chóng và dễ dàng mô phỏng các dòng chất lỏng và khí đi qua và xung quanh thiết kế của bạn để tính toán hiệu suất và khả năng của sản phẩm.
Các phiên bản SOLIDWORKS Flow Simulation
SOLIDWORKS Flow Simulation
SOLIDWORKS Flow Simulation là một công cụ mô phỏng dòng chảy tham số chung sử dụng Phương pháp khối lượng hữu hạn (FVM) để tính toán hiệu suất sản phẩm thông qua các nghiên cứu “điều gì xảy ra nếu” cho phép bạn thực hiện tối ưu hóa bằng cách sử dụng kết quả.
HVAC Module
Các công cụ sưởi, làm mát và thông gió chuyên dụng để mô phỏng hệ thống HVAC và các hiện tượng bức xạ.
Electronics Cooling Module
Các công cụ mô phỏng nghiên cứu quản lý nhiệt chuyên dụng để phân tích nhiệt chính xác của bảng mạch in điện tử (PCB) và các thiết kế vỏ bọc.
SOLIDWORKS FLOW SIMULATION
HVAC MODULE
ELECTRONICS COOLING MODULE
SOLIDWORKS Simulator hỗ trợ các vật liệu và cấu hình SOLIDWORKS để dễ dàng phân tích nhiều tải và cấu hình sản phẩm.
Tiến hành nghiên cứu tối ưu hóa cho nhiều biến đầu vào bằng cách sử dụng nghiên cứu tham số Thiết kế thử nghiệm và Tối ưu hóa. Chạy tính toán các điểm thiết kế và tìm giải pháp tối ưu.
-
Dòng khí/lỏng nén và dòng chất lỏng không nén được
-
Dòng khí cận âm, cận âm và siêu âm
-
Có khả năng tính đến sự truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt trong môi trường chất lỏng, rắn và xốp. Có thể có hoặc không có truyền nhiệt liên hợp (Chất lỏng-Rắn) và có/không có khả năng chịu nhiệt (Rắn-Rắn).
-
Mô phỏng dòng chảy SOLIDWORKS: Cơ sở dữ liệu kỹ thuật có thể tùy chỉnh cho phép người dùng lập mô hình và bao gồm các hành vi cụ thể của chất rắn, chất lỏng và quạt.
-
Mô-đun HVAC và mô phỏng dòng chảy SOLIDWORKS: Phần mở rộng cơ sở dữ liệu kỹ thuật HVAC bổ sung thêm các thành phần HVAC cụ thể.
-
Mô-đun mô phỏng dòng chảy và làm mát bằng điện của SOLIDWORKS: Cơ sở dữ liệu kỹ thuật mở rộng làm mát bằng điện tử bao gồm các linh kiện điện tử cụ thể và đặc tính nhiệt của chúng.
Tính toán tác động của dòng chất lỏng chảy qua sản phẩm của bạn.
Theo mặc định, tất cả các tính toán đều nằm trên miền 3D đầy đủ. Nếu có thể, mô phỏng cũng có thể được thực hiện trên mặt phẳng 2D để giảm thời gian chạy mà không ảnh hưởng đến độ chính xác.
Việc tính toán sự thay đổi nhiệt độ trong hình học rắn của sản phẩm là một lựa chọn tùy chọn. Có thể tạo ra sự truyền nhiệt liên hợp thông qua đối lưu, dẫn nhiệt và bức xạ. Tính toán có thể bao gồm điện trở tiếp xúc nhiệt.
Mô phỏng dòng chảy SOLIDWORKS: Tính toán sự dẫn nhiệt thuần túy trong chất rắn để xác định các vấn đề không tồn tại chất lỏng để giải quyết nhanh chóng.
Mô-đun HVAC và mô phỏng dòng chảy SOLIDWORKS: Bao gồm các vật liệu bán trong suốt với bức xạ, cho các giải pháp chính xác trong đó tải nhiệt của sản phẩm bị ảnh hưởng bởi vật liệu trong suốt.
Mô-đun mô phỏng dòng chảy và làm mát bằng điện của SOLIDWORKS: Mô phỏng các hiệu ứng thiết bị điện tử cụ thể
-
Máy làm mát nhiệt điện
-
Ống dẫn nhiệt
-
sưởi ấm Joule
-
Bố trí PCB
Bao gồm lực nổi của chất lỏng quan trọng đối với các vấn đề đối lưu tự nhiên, bề mặt tự do và trộn.
Khả năng mô phỏng các bề mặt hoặc bộ phận chuyển động/quay để tính toán tác động của các thiết bị quay/chuyển động.
Cho phép bạn mô phỏng các dòng chảy với bề mặt chuyển động tự do giữa hai chất lỏng không thể trộn lẫn, chẳng hạn như chất lỏng khí, chất lỏng-lỏng, chất lỏng khí-phi Newton.
-
Thời gian giải pháp mô phỏng có thể được giảm bớt bằng cách tận dụng tính đối xứng.
-
Đối xứng Descartes có thể được áp dụng cho các mặt phẳng x, y hoặc z.
-
Khu vực đóng băng thời kỳ cho phép người dùng tính toán một khu vực của một dòng chảy hình trụ.
Tính toán cả dòng lý tưởng và dòng thực trong các điều kiện cận âm, siêu âm và siêu âm.
Dòng chất lỏng có thể được mô tả là không nén được, có thể nén được hoặc phi Newton (như dầu, máu, nước sốt, v.v.). Đối với dòng nước, vị trí của cavitation cũng có thể được xác định.
Đối với các dòng chảy bao gồm sự ngưng tụ hơi nước và độ ẩm tương đối được tính toán.
Các lớp ranh giới tầng, hỗn loạn và chuyển tiếp được tính toán bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận Luật Tường đã được sửa đổi.
Hỗn hợp không thể trộn lẫn: thực hiện dòng chảy của bất kỳ cặp chất lỏng nào thuộc chất khí, chất lỏng hoặc chất lỏng phi Newton.
Xác định hành vi dòng chảy của chất lỏng phi Newton, chẳng hạn như dầu, máu, nước sốt, v.v.
Xác định hành vi dòng chảy của chất lỏng phi Newton, chẳng hạn như dầu, máu, nước sốt, v.v.
Đặc tính nhiệt cho chất lỏng và chất rắn có thể được thiết lập cục bộ và tổng thể để thiết lập chính xác.
Các điều kiện nhiệt và độ nhám của tường cục bộ và tổng thể có thể được thiết lập để thiết lập chính xác.
Khả năng xử lý một số thành phần mô hình như môi trường xốp với dòng chảy đi qua chúng, hoặc mô phỏng chúng như khoang chứa chất lỏng có điểm kháng phân bố đối với dòng chảy.
Hiển thị trực quan ứng suất và biến dạng của cụm lắp ráp của bạn bằng các biểu đồ 3D có thể tùy chỉnh. Xem hoạt hình về phản ứng của cụm lắp ráp dưới tải trọng để trực quan hóa các biến dạng, chế độ rung, hành vi tiếp xúc, các lựa chọn tối ưu hóa và đường đi của dòng chảy.
Cung cấp các thành phần kết quả tiêu chuẩn cho một phân tích kết cấu, chẳng hạn như ứng suất von Mises, biến dạng, nhiệt độ, v.v. Biểu đồ kết quả trực quan dựa trên phương trình cho phép bạn tùy chỉnh hậu xử lý của kết quả phân tích kết cấu để hiểu và diễn giải chi tiết hơn về hành vi của sản phẩm.
Tạo và xuất bản các báo cáo tùy chỉnh để truyền đạt kết quả mô phỏng và cộng tác với eDrawings®.
Khả năng tính toán (bằng bộ xử lý hậu kỳ) trong các trường kết quả thu được, chuyển động của các hạt được chỉ định (Nghiên cứu Hạt) hoặc dòng chảy của các chất lưu ngoại lai được chỉ định (Nghiên cứu Theo Dõi) trong dòng chảy chính, mà không ảnh hưởng đến dòng chảy này.
SolidWorks Flow Simulation cung cấp tính năng dự đoán tiếng ồn cho cả trạng thái ổn định (Steady State) và trạng thái biến đổi (Transient).
Bao gồm vật liệu bán thấm bức xạ để phân tích nhiệt chính xác.
Truy vết chất ô Nhiễm trong dòng chất lỏng. Dự đoán sự khuếch tán, ngưng tụ hoặc bay hơi.
Sử dụng Joule Heating thông qua vật liệu dẫn điện để xác định phân bố nhiệt độ do dòng điện chạy qua hoặc sụt áp của hệ thống với cơ sở dữ liệu vật liệu lớn bao gồm bán dẫn, polymer, gốm và các loại vật liệu khác.
Yêu cầu hệ thống cho SOLIDWORKS Flow Simulation
Truy cập trang Yêu Cầu Hệ Thống của chúng tôi để tìm hiểu các cấu hình hệ thống cho SOLIDWORKS Simulation
Các bài Blog
Bạn cần tư vấn về các phiên bản SOLIDWORKS Flow Simulation?
Mô phỏng dòng SOLIDWORKS cho phép bạn và nhóm của bạn mô phỏng dòng chất lỏng, truyền nhiệt và lực chất lỏng quan trọng đối với sự thành công của sản phẩm của bạn.