FloEFD Case Study- CN.pdf

Engineering Fluid Dynamics -FloEFD
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Engineering Fluid Dynamics -FloEFD
Initials, Presentation Subject, Month 2006

AEG 電動(dòng)工具– 角向磨光機(jī)

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AEG 電動(dòng)工具– 角向磨光機(jī)
背景：
 AEG電動(dòng)工具家族包含100多種不同類型的工具，2500多種配件和一系列補(bǔ)充系統(tǒng)解決方案
 AEG產(chǎn)品包括解決各類木材和金屬應(yīng)用的榔頭、鉆頭、螺絲起子、磚墻銑溝機(jī)、角向磨光機(jī)和直向磨光機(jī)、力鋸、圓鋸等
 AEG以其先進(jìn)技術(shù)如FIXTEC、SOFTGRIP和其專利AVS 減振系統(tǒng)聞名設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：
 優(yōu)化AEG電動(dòng)工具的熱性能
 優(yōu)化封蓋開(kāi)口w.r.t.冷卻性能、防塵和安全要求

FloEFD優(yōu)勢(shì)：
 FloEFD是唯一可以直接支持相當(dāng)復(fù)雜的原始CAD模型(Pro/ENGINEER)的CFD工具
案例分析：
 仿真角向磨光機(jī)內(nèi)部氣流和溫度分布
 研究粉塵聚集風(fēng)險(xiǎn)
 研究由于金屬粉塵聚集導(dǎo)致的電路斷路風(fēng)險(xiǎn)
 優(yōu)化設(shè)計(jì)和冷卻概念滿足新的挑戰(zhàn)

總結(jié)：
 FloEFD可以基于復(fù)雜的原始Pro/ENGINEER模型在一天之內(nèi)生成網(wǎng)格完成計(jì)算。
 仿真結(jié)果顯示可能存在熱問(wèn)題和粉塵聚集的區(qū)域
 仿真結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比非常相符。

收益：
 FloEFD基于原始CAD模型仿真項(xiàng)目極大地減少了可靠地解決工程問(wèn)題所需的時(shí)間。
 FloEFD結(jié)果是決策過(guò)程中非常有價(jià)值的數(shù)據(jù)。

JVC Professional
監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)

JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)
背景：
 日本Victor Corporation是全球錄像設(shè)備等消費(fèi)電子產(chǎn)品領(lǐng)導(dǎo)廠商。

設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)：
 模擬監(jiān)視攝像機(jī)流動(dòng)和傳熱細(xì)節(jié)
 包含復(fù)雜幾何模型
 優(yōu)化熱設(shè)計(jì)
 減少樣品測(cè)試從而節(jié)省時(shí)間和成本

FloEFD優(yōu)勢(shì)：
 FloEFD允許用戶直接導(dǎo)入CAD模型并基于模型進(jìn)行計(jì)算
 FloEFD可以模擬我們的復(fù)雜模型，它們與我們的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的模型不同
 設(shè)計(jì)工程師沒(méi)有專業(yè)背景也可以操作分析

案例分析（簡(jiǎn)易和中間模型)：
 試用簡(jiǎn)易模型迅速得到計(jì)算結(jié)果，盡管精確度不很高，但是給設(shè)計(jì)者對(duì)于設(shè)計(jì)的熱性能、潛在問(wèn)題點(diǎn)以及散熱最關(guān)鍵部件粗略的概念
 分析簡(jiǎn)易和中間模型僅需數(shù)小時(shí)，該分析表明最重要的熱量損耗在于銅板層，因?yàn)樵搶訉崃總鲗?dǎo)至外部箱體（簡(jiǎn)易模型不包含銅板層)；
它同時(shí)顯示輻射作用下溫度下降30-40 °C
JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)
簡(jiǎn)易模型中間模型中間模型：電源板上的熱源(4)，包含銅散熱器

案例分析：
 該分析表明最重要的熱量損耗在于銅板層，因?yàn)樵搶訉崃總鲗?dǎo)至外部箱體（簡(jiǎn)易模型不包含銅板層)；它同時(shí)顯示輻射作用下溫度下降30-40 °C
JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)計(jì)算網(wǎng)格流動(dòng)跡線圖帶4處熱源的電源板，銅散熱器和底板透鏡蓋和內(nèi)蓋極大地影響到流動(dòng)模式

結(jié)果：速度和溫度切面云圖
JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)
速度
溫度
F1 F2 F3

靠近攝像機(jī)底座部位的結(jié)果（高熱源和銅板）
JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)
底板銅散熱器功率電源板
底板
銅散熱器
功率電源板
表面云圖：溫度

總結(jié)和收益：
 較之以前的CFD軟件，F(xiàn)loEFD可以分析所有復(fù)雜幾何模型
 簡(jiǎn)易模型對(duì)于獲取熱設(shè)計(jì)粗略情況和決定最關(guān)鍵傳熱機(jī)制和部件價(jià)值重大
 設(shè)置和運(yùn)行復(fù)雜模型所需時(shí)間長(zhǎng)，但是結(jié)果精準(zhǔn)度高
 FloEFD幫助JVC設(shè)計(jì)工程師迅速、高效并且以低成本優(yōu)化熱設(shè)計(jì)
JVC – 監(jiān)視攝像機(jī)熱設(shè)計(jì)

SONY – 汽車音頻設(shè)備熱設(shè)計(jì)
背景：
 Sony(汽車部門)是汽車音頻設(shè)備、擴(kuò)音機(jī)和導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)商和生產(chǎn)商設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)
 縮短研發(fā)時(shí)間
 降低物理模型測(cè)試的需求
 消除對(duì)分析部門的依賴（工作瓶頸）
 產(chǎn)品生產(chǎn)成本最小化

 FloEFD優(yōu)勢(shì)：
 不使用仿真發(fā)現(xiàn)問(wèn)題太晚，導(dǎo)致生產(chǎn)延遲和高額再設(shè)計(jì)投入
 分析團(tuán)隊(duì)提供的CFD分析是一項(xiàng)進(jìn)步但是熱分析仍然是設(shè)計(jì)工作中的瓶頸
 使用FloEFD可以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題并迅速糾正

SONY – 汽車音頻設(shè)備熱設(shè)計(jì)

案例分析：
 分析汽車音頻設(shè)備熱特性
 比較兩種情況：風(fēng)機(jī)強(qiáng)制冷卻和不帶風(fēng)機(jī)自然冷卻
第一階段：
 簡(jiǎn)化模型
案例分析：
 設(shè)置項(xiàng)目
SONY – 汽車音頻設(shè)備熱設(shè)計(jì)
 內(nèi)/外流場(chǎng)
 包括耦合熱交換
 案例1：帶風(fēng)機(jī)
 CD使用時(shí)，旋轉(zhuǎn)壁面邊界條件
 定義熱源和材質(zhì)

總結(jié)：
 使用FloEFD取代分析部門，設(shè)計(jì)案例1節(jié)省了一個(gè)禮拜
 使用FloEFD驗(yàn)證不帶風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)符合熱要求

收益：
 使用過(guò)去的流程完成最終設(shè)計(jì)需要2個(gè)月，新的流程設(shè)計(jì)師使用FloEFD只需2個(gè)禮拜自行完成設(shè)計(jì)
 設(shè)計(jì)不帶風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)成本下降
 據(jù)Sony工程師說(shuō)，學(xué)習(xí)操作FloEFD并且集成到他們現(xiàn)有的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中并不難，目前，他們可以任何時(shí)間分析他們的概念設(shè)計(jì)SONY – 汽車音頻設(shè)備熱設(shè)計(jì)
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FloEFD資料下載:  FloEFD幾個(gè)案例學(xué)習(xí).pdf  

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