FloEFD用于Grass Valley攝像機(jī)的熱仿真

坤道 2013-09-22

50多年來，Grass Valley公司作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的視頻技術(shù)解決方案提供商，為電視臺及視頻專業(yè)人士提供從圖像采集到視頻和媒體解決方案的全面的產(chǎn)品組合。Grass Valley公司為廣播市場生產(chǎn)和制造專業(yè)攝像機(jī)。

Grass Valley的攝像機(jī)能夠獲獎，源于其對產(chǎn)品創(chuàng)新、設(shè)計及性能的追求，其生產(chǎn)的一系列攝像機(jī)能夠捕捉到世界上最高的剖面、最有影響力的事件、當(dāng)?shù)氐男侣勔约肮彩聞?wù)。

大功率產(chǎn)生更多的熱量
組合式攝像機(jī)的設(shè)計需要考慮到鏡頭和機(jī)身等諸多因素，鏡頭包括傳感器和視頻處理，而機(jī)身包含用于傳輸高清信號到錄像室的電子器件。由于廣播式攝像機(jī)消耗功率

大,導(dǎo)致其電子器件的散熱效果很關(guān)鍵，因此新型產(chǎn)品的熱設(shè)計變得極為重要。

Grass Valley公司的新型攝像機(jī)的設(shè)計將會比當(dāng)前設(shè)計消耗更多的功率，并產(chǎn)生更多的熱量。Grass Valley公司決定投資由M2i(材料創(chuàng)新研究所)發(fā)起的知識轉(zhuǎn)移項目，研究如何對虛擬樣機(jī)的熱設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。B.V.Ingenieursbureau H.E.C.公司對此項目進(jìn)行指導(dǎo)，并建議此項目使用CFD模擬工具FloEFD.使用三維流體和熱傳導(dǎo)分析工具可以更好地實(shí)現(xiàn)熱設(shè)計。

分析&結(jié)果
HEC公司建議機(jī)械設(shè)計師Ir.E.Schmit運(yùn)作此項目。Ir.E.Schmit首先對現(xiàn)有攝相機(jī)像機(jī)進(jìn)行了建模，提高

了仿真技術(shù)的能力和信心。

HEC公司對工程師Ir.E.Schmit進(jìn)行了為期3天的培訓(xùn)，并指導(dǎo)其使用了嵌入到Pro/Engineer環(huán)境運(yùn)行的FloEFD for Creo.工程師Ir.E.Schmit對Grass Valley公司的LDK 8000 Elite高清攝像機(jī)建模，并依此得到了樣機(jī)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

“使用FloEFD對我頗有幫助。FloEFD是完全嵌入Pro/Engineer環(huán)境運(yùn)行的FloEFD版本—FloEFD for Creo.它有一個非常直觀的界
面，并能提供分析性的結(jié)果。我們可以更多地了解攝像機(jī)內(nèi)部的熱流，并可以在項目早期對設(shè)計做出修改，這將避免后期花費(fèi)更多
的時間和精力。我認(rèn)為這項投資是值得的，我們在以后的項目中也將運(yùn)用FloEFD.”——HEC公司建議機(jī)械設(shè)計師Ir. E. Schmit

仿真的溫度值（如圖1）和對攝像機(jī)的測試值基本一致，誤差小于10%. 攝像機(jī)內(nèi)的全部氣流仿真值更接近測試值，誤差小于5%. Ir.E.Schmi使用基于通過風(fēng)扇的壓差和氣流的概測法估計出了風(fēng)扇產(chǎn)生的噪聲分貝等級，這些值也和FloEFD的仿真值是一致的。

另外，使用FloEFD進(jìn)行仿真，可得到包括每個通風(fēng)孔的氣流分布，風(fēng)扇周圍的壓差值，氣流速率和攝像機(jī)內(nèi)氣流的方向和溫度值。這些難以從樣機(jī)獲取的數(shù)據(jù)值可用來預(yù)測新設(shè)計。 FloEFD在仿真模型中應(yīng)用了5個設(shè)計迭代改進(jìn)散熱方案，以得到最優(yōu)設(shè)計方案。

Grass Valley公司在成功完成知識轉(zhuǎn)移項目后，FloEFD成為他們產(chǎn)品研發(fā)過程中不可缺少的一部分。