Теплопроводность — это один из трех известных механизмов переноса тепла, реализующийся на микроуровне: тепло проводится за счет взаимодействия частиц (молекул, атомов).
CADFlo позволяет численно моделировать перенос тепла теплопроводностью в газах, жидкостях и твердых телах как в стационарной, так и в нестационарной постановке. Математическое описание построено на решении уравнения энергии для сред и уравнения теплопроводности для твердых тел.
Поддерживаются изотропные и анизотропные материалы, пористые структуры с теплопроводным каркасом. Инженер может моделировать теплообмен только в твердых телах, в текучих средах или сопряженный теплообмен между ними с учетом гравитационных эффектов.
Одна из ключевых сложностей теплового анализа — корректное задание теплового взаимодействия между множеством деталей сборки, это требует ручного создания контактных пар, проверки зазоров и назначения условий сопряжения для каждой пары поверхностей.
CADFlo автоматизирует этот процесс и самостоятельно определяет контакты между твердыми телами устанавливая условия теплопередачи. Для соприкасающихся поверхностей можно задать контактное тепловое сопротивление двумя способами — прямым указанием значения или через толщину и материал контактного слоя. Для деталей, не соединённых физически, но находящихся в тепловом взаимодействии, применяется модель тепловых контактов с заданием коэффициента теплопередачи.
Традиционный подход к моделированию тонких элементов (стенок теплообменников, рёбер охлаждения, зазоров) требует создания не менее трёх ячеек по толщине, что приводит к взрывному росту размерности сетки и вычислительных затрат. CADFlo решает эту проблему с помощью специализированных инженерных моделей.
Модель «Тонкие стенки» рассчитывает теплообмен через стенку, толщина которой существенно меньше размера ячейки сетки. Тепловое сопротивление учитывается аналитически, без необходимости явного разрешения геометрии.
Эта технология позволяют моделировать сложные теплообменные аппараты, системы охлаждения электроники и многослойные конструкции на стандартных рабочих станциях.
CADFlo предлагает набор специализированных компактных моделей, разработанных для быстрого и точного анализа электронных устройств без детального моделирования каждого компонента:
Эти модели сокращают размерность задачи в десятки раз, сохраняя высокую точность прогнозирования температурных режимов.
В сложной CAD сборке часто возникает проблема перекрытия геометрии деталей, например, при размещении компонентов на плате или при стыковке элементов корпуса. В таких случаях корректной определение материала в зонах пересечения становится важным для точности решения.
Возможность определения приоритета материалов в CADFlo позволяет избавиться от рутинной работы поиска и исправления геометрии и обеспечивает правильное назначение материала – в области пересечения двух тел используется материал с большим приоритетом.
Решение различных задач в высокотехнологичных отраслях промышленности
