Simcenter FLOEFD - CAD 整合的計算流體力學（CFD）解決方案

什麼是 Simcenter FLOEFD？

Simcenter FLOEFD 是一款嵌入式 CFD（計算流體力學）軟體，專為 機械工程師與設計工程師 設計，能夠在 NX、Solid Edge、SolidWorks、CATIA、CREO 等 CAD 環境內直接執行流體與熱傳模擬。

傳統 CFD 軟體通常需要專業的 CFD 工程師，流程繁瑣且計算耗時。而 Simcenter FLOEFD 簡化了 CFD 過程，幫助設計工程師在早期設計階段就能分析並優化產品，大幅縮短開發時間並降低成本。

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FLOEFD 介紹

FLOEFD Youtube 線上介紹

FloeEFD 線上介紹，從零到熱流模擬專家。

為何選擇 Simcenter FLOEFD？

  1. ✅ 完全整合於 CAD 環境：無須來回切換不同軟體，直接在 CAD 內進行 CFD 分析。
    ✅ 計算速度提升 65-75%：與傳統 CFD 工具相比，FLOEFD 的智能網格技術可大幅減少計算時間。
    ✅ 使用門檻低，適合設計工程師：無須具備 CFD 專業背景，簡單學習即可上手。
    ✅ 高精度 SmartCells™ 網格技術：提供更少計算單元但更精確的模擬結果。
    ✅ 全自動化前處理：自動建立流體區域、偵測邊界條件，無須手動設置。
嵌入CAD

Simcenter FLOEFD 功能介紹

  • 1. 流體與熱傳分析

    Simcenter FLOEFD 可精確模擬：

    • 空氣流動、水流、油流等多種流體行為
    • 熱對流、熱傳導、輻射 熱傳遞機制
    • 強迫對流與自然對流，如電子散熱應用

    2. 自動化網格技術 – SmartCells™

    傳統 CFD 軟體通常需要手動設定細網格來提高精度，但 FLOEFD 採用 SmartCells™ 技術，可：

    • 自動調整網格細度，節省計算資源
    • 減少 75% 計算時間，提高設計效率
    • 維持計算精度，即使較少的網格也能產生可靠結果

    3. 動態流體與瞬態模擬

    • 旋轉機械分析（如風扇、渦輪葉片流場）
    • 時間變化的溫度與流場，如開機過程中電子元件的熱穩定性分析
    • 流體與固體交互影響（如水冷式散熱器）

    4. 進階物理模型

    ✅ 紊流模型：RANS、LES、k-epsilon、k-omega
    ✅ 多相流（氣-液兩相流、蒸發、凝結）
    ✅ 壓縮流（如超音速流動、飛機空氣動力學）
    ✅ 燃燒與化學反應模擬（如燃燒器設計）

     

FLOEFD操作介面

介面介紹

SmartCells™ 網格

Smartcell網格

FLOEFD進階應用模組

Simcenter FLOEFD 提供多種專業模組，以滿足不同領域的需求。以下是主要的模組介紹：

1. 電子散熱分析專用模組（Electronics Module）

此模組專為電子產品的熱管理設計，提供以下功能：

  • 焦耳熱分析
  • 簡化模型：2R 晶片模型、熱管模型、PCB 模型
  • PCB 熱傳係數產生器
  • 電子產品專用資料庫

2. HVAC 模組

專為建築通風和空調系統設計，提供：

  • 熱舒適性分析參數輸出，如 PMV、PPD、ADPI、LAQI
  • 進階熱輻射模型
  • 冷凍空調專用資料庫

3. 結構模組（Structural Module）

針對結構分析需求，功能包括：

  • 全自動六面體網格生成器
  • 全自動 Smart PCB 網格生成器
  • 線性求解核心
  • 模態分析
  • 等向性及非等向性彈性材質設定
  • 可直接匯入 FLOEFD 計算出的溫度及壓力結果
  • 可匯出模型給 Simcenter 3D 進行更複雜的結構問題模擬

4. 電磁模組（EMAG Module）

適用於電磁分析，提供：

  • 交流（AC）和直流（DC）分析
  • 時間諧波求解器
  • 瞬態求解器
  • 表面阻抗分析
  • 永久磁鐵模擬
  • 鐵損分析
  • 線性和非線性電磁材料特性
  • J、B、歐姆損耗和鐵損的可視化

5. LED 模組（Lighting Module）

針對照明應用，功能包括：

  • 直接匯入 T3Ster 及 TeraLED 測試數據
  • 提供 2R 及 RC 電阻網路緊湊模型
  • 使用者只需輸入電流資料，即可計算熱耗散及光通量
  • 輻射模型：離散座標（Discrete Ordinate）和蒙地卡羅（Monte Carlo）
  • 知名大廠 LED 資料庫

6. EDA 軟體匯入專用模組（FloEDA Bridge）

專為匯入 EDA 軟體輸出檔案設計，支援：

  • 匯入 ODB++、IDF、CC、CCE 等格式檔案
  • 匯入 Simcenter Flotherm 輸出的 PDML 格式檔案

7. 進階優化設計模組（Extended Design Exploration Module）

採用 Simcenter 最新優化設計工具 HEEDS 的關鍵技術，包括 SHERPA 搜尋引擎，自動搜尋廣域及局部最佳解。

8. 電池模擬分析專用模組（Power Electrification Module）

專為電池設計與製造開發，提供精準的電池芯參數模型，考慮電池化學公式及串並聯後的發熱效應，協助進行精確的散熱模擬。

9. 晶片快速建模及分析模組（BCI ROM + Package Creator）

提供以下功能：

    • BCI ROM 和熱網表（Thermal Netlist）
    • 封裝創建器（Package Creator）
    • PCB 緊湊模型
電子散熱模組
電子散熱模組
HVAC模組
HVAC模組
結構分析模組
結構模組
LED模組
LED模組
FLOEFD Bridge
FLOEDA Bridge
電池模組
電池模擬分析專用模組

Simcenter FLOEFD vs. 其他 CFD 軟體

FLOEFD 最大優勢：直接在 CAD 內完成 CFD 模擬，無須轉檔、無須學習新軟體。

軟體 是否嵌入 CAD 使用門檻 計算速度 適用對象
Simcenter FLOEFD ✅ 是 👍 低 ⚡ 快速 設計工程師、分析工程師
ANSYS Fluent ❌ 否 👎 高 🕒 較慢 CFD 專家
6SigmaET ❌ 否 👍 中等 ⚡ 快速 散熱工程師
Flotherm ❌ 否 👍 中等 ⚡ 快速 電子散熱工程師

Simcenter FLOEFD 的應用領域

  1. Simcenter FLOEFD 可廣泛應用於 電子散熱、汽車、航空航太、能源、化工、醫療器材 等領域。以下是幾個應用範例：

    📌 電子散熱

    ✅ 伺服器機殼、PCB 散熱分析
    ✅ 5G 基地台 散熱解決方案
    ✅ 散熱模組設計（風扇、水冷、熱管）

    📌 汽車與航空航太

    ✅ 汽車車燈與電池冷卻系統
    ✅ 飛機機翼空氣動力學
    ✅ 發動機內部燃燒與排氣分析

    📌 能源與化工

    ✅ 風力發電機流場分析
    ✅ 化工製程中的流體攪拌效應
    ✅ 太陽能板與散熱模組優化

常見問題（FAQ）

❓ FLOEFD 適合誰使用？

FLOEFD 主要適用於 設計工程師、產品開發人員、CAE 分析師，無須具備傳統 CFD 軟體的專業知識即可使用。

❓ FLOEFD 是否能分析水冷系統？

是的，FLOEFD 可模擬 水冷管、冷卻液、散熱片、熱交換器 等各種冷卻方案。

❓ FLOEFD 的計算精度如何？

FLOEFD 採用 SmartCells™ 網格技術，可在較少計算單元下提供與傳統 CFD 相當的計算精度，並比傳統 CFD 快 65-75%。

客戶成功案例

💡 案例 1：汽車電子冷卻

某國際汽車品牌 利用 Simcenter FLOEFD 在 電池冷卻系統 設計階段進行 CFD 分析，比傳統 CFD 工具 節省 50% 分析時間，並減少 30% 測試成本。

💡 案例 2：伺服器散熱設計

全球前五大伺服器公司 採用 FLOEFD 優化 伺服器散熱結構，幫助其設計團隊在 2 週內完成 5 個設計版本的 CFD 測試。。

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