基于solidworks flow simulation的led参数化研究
（佛山众泰信息技术有限公司）
摘要：本文针对led灯的散热设计而进行cfd，在solidworks的环境下对led灯进行三维特征建模，装配，采用无缝集成的流体分析软件flow simulation，对整个led模型进行有限体积分的网格划分，温度分布分析和探测，以及参数化的研究。让工程师提前预知产品的缺陷，直观清楚地看到散热效果，优化散热结构。从而缩短产品上市时间，降低成本，组建企业led的仿真实验室。
关键词：led flow simulation 流体散热佛山众泰solidworks
随着电子产品的功能不断提升，体积不断缩小，经常工作在高温封闭的恶劣环境中，电
子产品的散热问题日益突出。跟据相关资料，由于散热问题导致的电子产品失效占到了55%。
电子元件的故障发生率是随工作温度的提高而呈指数关系增长的，研究资料表明：单个半
导体元件的温度每升高10℃，寿命减少一半。
软件介绍solidworks flow simulation为无缝嵌入solidworks中的流体仿真软件，是新一代流体动力学分析革命性工具。软件采用全新技术，专为从事与流体，换热相关产品开发的设计工程师提供了神兵利器。
技术知识：热量传递的三种基本方式：导热、对流和热辐射。传热学基本原理——对流，对流分为自然对流和强迫对流两大类。自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。强迫对流是由于泵、风机或其他压差作用所造成的。本例属于自然对流。
设置向导
设计参数
运行结果：通过剖面视图查看到每个点的温度，探测到仪器很难侧到的位置
通过表面图可以查看到温度分布情况
通过流体轨迹可以查看到模型的热量是如何散出去
目标图：每个部位温度变化情况
LED1 LED2
PCB 温度散热翅片
通过软件计算数据得出led芯片LED1 跟LED2的最大温度为91.09℃跟91.06℃，PCB板的最大温度为54.50℃，散热翅片的最大温度值为67.67℃。
误差= （理论值-实质值x100%；
从以上数据可以观察到，实际模型与分析模型结果很接近，最大误差4.2%，因此工程上认为分析是可靠的。
6. 结论
对于散热优化，一直是各LED 产品制造商重点关注的问题，本文利用CFD 软件对模型求解温度分布，结合对比实验找到了对散热器简化的新思路，得到一种增强辐射散热的方法，一改以往基于空气对流的肋片散热方案，使LED 灯具摆脱了以往笨重的特点，并且大大降低了成本；同时，对今后的深入研究奠定了实验基础。
技术支持：周展宏
如何使用SolidWorks Flow Simulation分析孔蚀现象 Cavitation in SolidWorks Flow Simulation – 如何使用SolidWorks Flow Simulation分析孔蝕現象 ■實威國際/CAE產品事業部 何謂孔蝕現象(Cavitation) 孔蝕現象(Cavitation)也稱之為氣穴現象、空穴。當液體進入管路或閥門時如果壓力低於流體之蒸發壓壓力(Vapor Saturation Pressure)，就會在管路或閥門的流道內產生氣泡。 這氣泡不是因為加熱而產生的，而是因為流動造成局部區域流速較快引起局部區域靜壓驟降，氣泡的產生會造成噪音或振動，而且通常是發生在實體表面上，因此會損壞管路或閥門的壁面，進而降低設備的使用壽命。孔蝕現象也常常發生在其他常見的裝置如泵浦、葉輪……等流體機械。若能透過分析軟體在產品設計階段模擬出此現象，則對於產品品質有非常大的保障。 (圖一) 發生孔蝕現象的渦輪葉片(圖片來源:參考資料2)
(圖二) 葉輪模型範例，吸入端至吐出端的壓力曲線，上方曲線是正常的，下方曲線低於蒸 發壓力會發生孔蝕現象。 孔蝕現象在SolidWorks Flow Simulation 1.SolidWorks Flow Simulation 2006以前版本。SolidWorks Flow Simulation無法直接模擬出孔蝕現象。不過，可以藉由分析結果中負壓的區域指出有孔蝕現象的區域。 2.SolidWorks Flow Simulation 2007之後版本。SolidWorks Flow Simulation有一項新增功能，可以應用來評估是否發生孔蝕現象。
Tracepro 入门与进阶
CYQ DESIGN STUDIO
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Tracepro 入门与进阶
CYQ DESIGN STUDIO
内 容 简 介
本书以美国 Lambda Research Corporation 的最新 3.24 版本为蓝本进行编写， 内容涵盖了 tracepro3.24 光学仿真设计的概念、tracepro 软件的配置和用户定制、光 学元件模型的创建、描光、分析等内容。 本书章节的安排次序采用由浅入深，前后呼应的教学原则，在内容安排上，为方 便读者更快、更深入地理解 tracepro 软件中的一些相关概念、命令和功能，并对运用 该软件进行光学仿真设计的过程有一个全局的了解，本书中介绍了单片 LCD 投影机 的仿真设计全过程，同时在本书的最后一章详细介绍了背光源等光学仿真设计过程， 增强了本书的可读性和实用性，摆脱单个概念、命令、功能的枯燥讲解和介绍。 本书可作为光学专业人员的自学教程和参考书籍， 也可作为大专院校光学、 光电专业 的学生学习 tracepro 的使用教材。
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Tracepro 入门与进阶
CYQ DESIGN STUDIO
前
言
Tracepro 是一套可以做照明光学系统分析、传统光学分析，辐射度以及光度分析 的软件， 它也是第一套由符合工业标准的 ACIS 立体模型绘图软件发展出来的光机软 件。 功能强大的 Tracepro 减轻了光学设计人员的劳动强度，节约了大量的人力资源， 缩短了设计周期，还可以开发出更多质量更高的光学产品。但目前 Tracepro 学习教 程甚少， 不少初学者苦于无参考学习资料而举步为艰。 本人根据从事光学设计的经验 与运用 Tracepro 的体会，汇集成书，目的是使 Tracepro 的初学人员能快速入门，快 速见效，使已入门者能进一步提高 Tracepro 的应用水平和操作能力，从而在工作中 发挥更大的效益，为中国的光学事业作出贡献！ 本书乃仓促而成，虽然几经校对，但错误之处在所难免，恳请广大读者朋友予以 指正，不甚感谢！ 电子邮箱： cyqdesign@https://www.doczj.com/doc/644387819.html,
陈涌泉 2004 年 12 月 4 日
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lidWorksFlowSimulation全局旋转与局部旋转的应用 发表时间：2014-10-9 作者: 周洲来源: 互联网 关键字: SolidWorks Flow Simulation全局旋转局部旋转 本文介绍了以离心泵和CPU散热器仿真分析为例，介绍了在运用SolidWorks Flow Simulation进行旋转设置的过程中，设置全局旋转或局部旋转的具体步骤和方法。 当我们在SolidWorks Flow Simulation遇到有旋转的情况时，我们会考虑设置全局旋转或局部旋转。设置全局旋转时，所有组件均参与旋转；而设置局部旋转时，只有包括在旋转区域内的组件参与旋转，那这两种情况该如何设置呢？请看下文的实例： 离心泵： 1.该离心泵模型由叶轮、盖子以及3个封盖组成，实例是研究空气通过具有旋转叶轮离心泵的流动情况。空气通过进口封盖沿垂直于封盖表面的方向流入离心泵内部，通过旋转的叶轮从出口封盖流出，见图1。 图1 离心泵模型 2.通过向导设定分析类型为内部流动，旋转类型为全局旋转，参考轴为Z轴，角速度为 -209.43951rad/s（2000rpm）。见图2：
图2 向导设定分析类型 3.插入进口封盖的边界条件为入口体积流量0.3m3/s，出口封盖的边界条件为环境压力。见图3：
图3 插入进口封盖的边界条件 4.该离心泵只有叶轮转动，而其余组件不参与旋转，因此需要将这些组件视为“定子”的真实壁面。选择插入边界条件，在打开的属性管理器中，选择盖子，在类型下选择“壁面”，设置为“真实壁面”，勾选“定子”。在全局旋转下，不参与旋转的组件必须视为“定子”。如图4所示：
Requirements Models: None Properties: None Editions: TracePro LC, Standard and Expert Introduction In this example you will build a source model for a Siemens LWT676 surface mount LED based on the manufacturer’s data sheet. The dimensions will be used to build a solid model and the source output will be defined to match the LED photometric curve. Copyright ? 2013 Lambda Research Corporation.
Create a Thin Sheet First analyze the package to determine the best method of constructing the geometry in TracePro. The symmetry of the package suggests starting from a Thin Sheet and extruding the top and bottom halves with a small draft angle. Construct Thin Sheet in the XY plane. 1. Start TracePro 2. Select View|Profiles|XY or click the View XY button on the toolbar, and switch to silhouette mode, View|Silhouette. 3. Select Insert|Primitive Solid and select the Thin Sheet tab. 4. Enter the four corners of the Thin Sheet in mm in the dialog box, as shown below, and click Insert. 5. Click the Zoom All button or select View|Zoom|All to see the new object.
SW里的Flow Simulation散热分析实例教程 是一个SIMULATION的插件，我用过的版本中只有2011可以模拟。 大致方法如下：（现在电脑上的是2010，本本上的是2011，在家里了） 1.建模 2.装配 3.编辑材质 ————————分割线——————进入插件 4.进入Simulation功能模块 5.新算例中选择热力 6.设置对流 1.选择产品与空气接触面（多选，也可选择全部然后去掉没用的面） 2.温度开始时开氏的（K），就是热力学温度，开氏温度=摄氏温度+27 3.15°，你要什么样环境温度可以按照这个公式算一下 3.对流系数，不一样的环境系数不一样，老版本的传热学教材里注明，室内的空气的流通量较小，对流系数在5~8W/(m^2·℃，户外在8~15W/(m^2·℃，可根据使用环境进行设置。 7.热量设置，选择光热器件的面。在这里未必要画出LED，因为那样对于新手很难选到LED底部的，可在几班的模型上拉伸出LED底部面积大小的面，最终模拟出来后去加热阻来算LED结温。一般来讲，LED的功率消耗包括发光和产生热两部分的，正常应该是在30%的光+70%的热，光效不一样的话会有很微妙的影响，可忽略不计的，这里我建议不要这么去考虑，如10W的光源就按照产生10W的热去模拟，而不是7W。（此处30%、70%仅限参考） 8.划分网格，网格化分的越精细，模拟会相对精确，流体分析的模拟软件原理是一样的，有时间可以去了解一下。有一些小结构或者比较碎的结构可能造成网格划分失败，多是因为模型的局部有壁厚过薄或者两零件有干涉的情况，好好检查一下。 9.右键---新算例，上面有选项，稳态和瞬态，此处选择稳态，即达到热平衡后的结果。 10.计算模式哪里有三个选项，选择“D”开头的模式，具体名称忘记了。 11.点击运算 12.等··· 13.等··· 14.配置不好或模型较大的用户请重新启动计算机，双击Solidworks，返回到第一步重新开始。 我是这样做的，有高手觉得不妥的话欢迎指导！本打算图文并茂来着，但是电脑在家里，不好意思，就这样将就看吧，要是有什么问题的话，给我留言，但愿对各位有用！ -———————————————————————— 补充： 设置的时候有个接触面的设置，那里会具体到两种材料的接触模式所产生的温差。 我们也可以把整个系统做的具体一点，如集胶体的厚度或硅胶垫的厚度都把它们拉出来，这样会更好一些。
准直TIR透镜的TracePro模拟过程 说明：本例只讲解我用TP的模拟过程，不是TP的使用手册之类，讲解有误或不清楚的地方请见谅。本例不讲解透镜的设计方法，请不要追问如何设计透镜。 最后提一个要求：不喜勿喷。 作者：虫洞里的猫 准直TIR透镜，是指在原点的点光源经过透镜后光线能平行出射的透镜，但由于LED的发光面都是面光源，因此LED经过此透镜后不可能是平行光出射，但其出光角度会是最小值。 本实例以已设计好的准直TIR透镜为例，逐步演示TracePro的模拟过程。 1.插入3D文件 TracePro可以打开多种3D格式的文件，最方便的是直接插入零件，但此过程只能使用.SAT格式的文件，如下图的过程。
如果你的3D文件是其它格式，如STEP等，则可以用TracePro直接打开，具体过程为：文件-打开，在打开的对话框的下拉菜单中选择合适的格式。 2.设置光源 2.1 设置档案光源 2.1.1 方法一 设置光源可以有很多方式，但最直接也最准确的是使用光源文件，在TracePro中也称为档案光源，TracePro可用的档案光源主要有.DAT或.RAY格式的。此文件可以从LED厂家的官网上下载，本实例使用的LED为CREE公司的XLamp XP-E。如下图，XP-E Cool White Optical Source Model - TracePro (zip) (42 MB)是适合TracePro使用的光源文件，其网站地址为：https://www.doczj.com/doc/644387819.html,/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Discrete-Directional/XLa mp-XPE。
2020 tracepro实验报告范文Contract Template
tracepro实验报告范文 前言语料：温馨提醒，报告一般是指适用于下级向上级机关汇报工作，反映情况， 答复上级机关的询问。按性质的不同，报告可划分为：综合报告和专题报告；按行 文的直接目的不同，可将报告划分为：呈报性报告和呈转性报告。体会指的是接触 一件事、一篇文章、或者其他什么东西之后，对你接触的事物产生的一些内心的想 法和自己的理解 本文内容如下：【下载该文档后使用Word打开】 一.实验概况 实验时间： 实验地点：合肥工业大学仪器学院平房实验室 指导老师：郎贤礼 实验要求：1.熟练TracePro软件基本功能及实际操作方法； 2.掌握光学器件设计的原理及一般步骤； 3.会对设计好的光学器件进行数据图像分析； 4.能够自己设计简单的光学器件。 二.实验内容 （一）软件介绍TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软体。它是第一套以ACISsolidmodelingkernel为基本的光学软体。第一套结合真实固体模型、强大光学分析功能、资料转换能力强及易上手的使用介面的模拟软件。
TracePro可利用在显示器产业上，它能模仿所有类型的显示系统，从背光系统，到前光、光管、光纤、显示面板和LCD投影系统。应用领域包括：照明、导光管、背光模组、薄膜光学、光机设计、投影系统、杂散光、雷射邦浦常建立的模型：照明系统、灯具及固定照明、汽车照明系统（前头灯、尾灯、内部及仪表照明）、望远镜、照相机系统、红外线成像系统、遥感系统、光谱仪、导光管、积光球、投影系统、背光板。TracePro作为下一代偏离光线分析软件，需要对光线进行有效和准确地分析。为了达到这些目标，TracePro具备以下这些功能：处理复杂几何的能力，以定义和跟踪数百万条光线；图形显示、可视化操作以及提供3D实体模型的数据库；导入和导出主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式。通过软件设计和仿真功能，可以:得到灯具的出光角度：只需有灯具的3D模块便可通过软件仿真功能预判灯具出光角度，以此判断灯具是否达到设计目标。得到灯具出光光斑图和照度图：可以模拟灯具打在不同距离得到的光斑、照度图分布情况,以此判断灯具出光性能。灯具修改建议功能：如果通过软件判断初步设计灯具性能不符合要求，TracePro光线可视图可以看到形成配光图每段曲线是由罩那段曲线形成，以提供修改建议。准配光图和IES文件：可导出标准配光图和IES文件，用于照明工程设计。实际效益通过软件的仿真功能，可以一次次在软件中完成灯具结构不同状态下时的出光性能，而不需每次灯具修改都需开模或做手板后测试才知道，这就大大缩短了产品开发周期、节省开模成本费用、提高产品设计准确性。
IM 软件世界 · 68 · 在真空泵和罐体之间装一台比例阀，比例阀和真空泵配合可改变抽速，保证罐内恒压。比例阀根据压力变化要求提供维持需要压力，比例阀与真空泵的选型多数靠经验来匹配，往往出现高能耗。通过SolidWorks Flow Simulation 对设备进行分析仿真，通过数据对比最优化的对比例阀与真空泵体的选型。 一、问题的提出 在真空设备和半导体设备中，常常有这样的工艺要求，某罐体内通入恒定流量的气体，并且保证罐体内恒压。通常采用方案是由一支流量计通入恒定流量的气体，出口连接一台真空泵抽气，在真空泵和罐体之间装一台比例阀， 这样比例阀和真空泵配合可改变抽速，保证罐内恒压。 图1 如图1所示是一款真空产品真空气路图，工作顺序如下。（1）首先关闭气动挡板阀-Φ100、电磁阀、流量计和电磁充气阀，比例阀开度100%，打开气动挡板阀-Φ16。基于SolidWorks Flow Simulation的比例阀和真空泵的选型与优化 撰文/北京七星华创电子股份有限公司工业炉分公司 张永军 北京盛维安泰系统技术有限公司 李跃超 （2）然后开启滑阀泵-70L /S 预抽真空，真空度抽至30000Pa 时关闭动挡板阀-Φ16，比例阀开度0%，开启气动挡板阀-Φ100。 （3）真空度抽至2000Pa 时，罗茨泵-300L /S 开启。（4）真空度抽至0.5Pa 时，关闭气动挡板阀-Φ100、罗茨泵-300L /S ，开启电磁阀、流量计，流量计保证0.5L /S 流量的氩气。 （5）达到0.6atm 时开启气动挡板阀-Φ16，比例阀，比例阀和真空泵组成闭环，由PLC 控制其开度。此设备大部分时间在此状况下工作。 在一个实例中，比例阀结构是通径Φ20的蝶阀，阀板在0°～90°转动，以实现0%～100%开启度。在保证0.6atm 恒压时，开启滑阀泵，比例阀开度8%。其8%～100%调节用不到，而且极不灵敏。我们判断比例阀通径选大了。选多大合适呢？结合SolidWorks Flow Simulation 模拟，让我们寻找合适的比例阀通径。 SolidWorks Flow Simulation 是一款比较经典的流体分析软件，它能解决流体流动分析、热分析、共轭传热、瞬态分析，并能作出漂亮视频、图片、图表及报表，且易学易用。除了软件本身向导式的操作流程之外，强大的数 据库可以让使用者减少搜集分析所需数据的工作量。更重要的是与CAD 的无缝集成，可以实现分析结果驱动CAD 参数。使用者无需单独创建流体域，网格划分也极大地减少了使用者的工作量。总之无论是软件的工程化界面，全中文的在线帮助文档，都是使工程师不花费过多的精力在
tracepro实验报告范文 一.实验概况 实验时间： 实验地点：合肥工业大学仪器学院平房实验室 指导老师：郎贤礼 实验要求：1.熟练TracePro软件基本功能及实际操作方法； 2.掌握光学器件设计的原理及一般步骤； 3.会对设计好的光学器件进行数据图像分析； 4.能够自己设计简单的光学器件。 二.实验内容 （一）软件介绍 TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软体。它是第一套以ACIS solid modeling kernel为基本的光学软体。第一套结合真实固体模型、强大光学分析功能、资料转换能力强及易上手的使用介面的模拟软件。 TracePro可利用在显示器产业上，它能模仿所有类型的显示系统，从背光系统，到前光、光管、光纤、显示面板和LCD投影系统。应用领域包括：照明、导光管、背光模组、薄膜光学、光机设计、投影系统、杂散光、雷射邦浦常建立的模型：照明系统、灯具及固定照明、汽车照明系统（前头灯、尾灯、内部及仪表照明）、望远镜、照相机系统、红外线成像系统、遥感系统、光谱仪、导光管、积光球、投影系统、背光板。 TracePro作为下一代偏离光线分析软件，需要对光线进行有效和准确地分析。为了达到这些目标，TracePro具备以下这些功能：处理复杂几何的能力，以定义和跟踪数百万条光线；图形显示、可视化操作以及提供3D实体模型的数据库；导入和导出主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式。通过软件设计和仿真功能，可以: 得到灯具的出光角度：只需有灯具的 3D模块便可通过软件仿真功能预判灯具出光角度，以此判断灯具是否达到设计目标。得到灯具出光光斑图和照度图：可以模拟灯具打在不同距离得到的光斑、照度图分布情况,以此判断灯具出光性能。灯
基于SolidWorksFlowSimulation优化球阀结构 摘要：应用SolidWorksFlowSimulation对一款球阀半载及满载状态下的直口型和圆口型两种球体启闭件进行对比，共设计了四个CFD项目：（1）半载+直口型；（2）半载+直口型；（3）半载+圆口型；（4）满载+圆口型。 一、引言 球阀因结构简单、密封性好，而且在一定的公称通径范围内体积较小、重量轻、材料耗用少、安装尺寸小且驱动力矩小，操作简便、易实现快速启闭，是近十几年来发展最快的阀门品种之一。其工作原理是：启闭件（球体）由阀杆带动，并绕方工球阀作轴线作旋转运动的阀门，可用于流体的调节与控制，其中硬密封V 型球阀其V型球芯与堆焊硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力，特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质。球阀的主要特点是本身结构紧凑，适用于水、溶剂、酸和天然气等一般工作介质，而且还适用于工作条件恶劣的介质，如氧气、过氧化氢、甲烷和乙烯等，在各行业得到广泛的应用。 二、项目描述 球阀在使用过程中，通过启闭件的旋转，控制流体的流量。因启闭件长期与流体接触，承受流体的冲压，容易磨损。为提高球阀的使用寿命，有两种方法：（1）选用耐磨性好的材料；（2）优化球阀内部结构，而结构设计是否合理，需要经过物理实验来验证。引入计算流体力学（ComputationalFluidDynamics，CFD）分析后，在做物理实验之前，需要借用流体分析来预测启闭件在使用过程中的与流体间的相互作用，以优化内部结构。为了更好地验证球阀在使用中流量、启闭件阀口状与流体之间的关系，本文以一款球阀为例，设计了四个CFD方案，运用SolidWorksFlowSimulation软件对其阀体进行CFD分析，以对比不同的阀口结构及流量下，各结构内的流体流进球阀内部流体流动状态，以达到优化球阀结构的目的。通过流体分析，可预测不同条件下，流体在球阀内的流动状态，通过对比选择较佳结构设计。此外，球阀的使用者一直有一个误解，认为若流体中夹杂了颗粒，提前过滤流体可有可无，只要增大流体流量，提高流速，就能把杂质冲走。通过粒子示踪等分析，粒子随流体进入球阀后，很难随流体全部带走，因此在球阀使用前，要对流体内的杂质进行过滤，十分必要。 球阀在使用过程中，流量可通过外部控制，为方便理解，按1kg/s为满载，0.5kg/s 为半载进行对比。目前市面上，球体启闭件大致也有两种结构，一种是直口型，一种是圆口型。为更好地进行对比，设计了四个CFD方案，如表1所示。
SolidWorks Flow Simulation在气流纺纱机中的应用 一、引言 气流纺纱机又叫转杯纺纱机，气流纺纱有速度大，纱卷大，适应性广，机构简单，不用锭子、钢领、钢丝圈的优点，可成倍地提高细纱的产量。在各种新型纺纱方法与技术中，气流纺纱由于其技术和产品的实用性，得到了大量的推广与应用。气流纺纱的基本工作原理是，将纤维随气流输送到高速回转的转杯内壁，在凝聚槽内形成纱尾，同时被加拈成纱引出，直接绕成筒子。 气流纺纱过程中输入的气流不是单一的空气气体，其中含有大量的纺织纤维，如何使用软件进行可视化的CFD模 拟分析，是非常具有挑战的问题。本文采用专业的计算流体动力学分析软件SolidWorksFlowSimulation对气流纺纱过 程进行数值模拟，分析了内部流体的速度场和压力场分布等，并通过粒子追踪方法，分析了纤维粒子的旋转流动过程。 二、模型组成及分析说明 气流纺纱机的原始模型含有密封垫、轴承、螺栓等部件，非常复杂。为方便计算分析，本文对原始模型进行了简化处理，其结构基本组成及坐标系如图1。 模型由定子、高速转子和外壳三部分组成。其中气流入
口在定子上，直径为1mm，入口流体的质量流率为 0.0002026kg /s，高速转子的转动速度为130000r/min，出 口处的压力边界条件为96325Pa。 首先，使用FlowSimulation分析不含纤维粒子的气体流动，实际问题中纤维对气体的影响忽略不计;然后在该气体流动迹线分析结果的基础上进行纤维粒子流动分析。 三、模型创建 1.初始设置 使用FlowSimulation中提供的自动向导创建功能，进行如下设定，国际制(SI)长度单位为mm，旋转速度单位为r/min，质量流率单位为kg/h;分析类型为内部流动，排除内部没有流动条件的空腔;流体类型为空气;默认初始条件;结果求解精度等级设为4，最小间隙设为1mm，其他默认设置。 2.边界条件 按图1所示设置入口和出口边界条件，入口质量流率为 0.73kg/h(图2)，出口静压为96325Pa(图3)，指定如图4所示的真实壁面旋转条件，指定旋转速度。 3.初始条件 为了加快收敛计算速度，设置壳体内部切向气体初始速度为40m/s。在FlowSimulation中通过设置两个方向的初始条件来实现，此处不再赘述。
基于SolidWorksFlowSimulation的滤清器过滤效果分析 发表时间： 2014-2-18 作者: 陈璟*梁健*周金卿*邓昌建来源: 万方数据 关键字: SolidWorks Flow Simulation 滤清器过滤效果分析 应用SolidWorks软件的Flow Simulation插件对一款典型的发动机滤板式滤清器核心部件进行CFD分析。通过流体动力学仿真分析，可以直观地得到滤清器内部空气的流线分布，获得内部流体速度场切片云图。通过粒子轨迹示踪法，模拟三种不同粒径的杂质在滤清器内部的运动过程，可预测该款滤板式滤清器对气流中不同粒径杂质过滤效果，以便于下一步对产品结构进行优化设计。 发动机在工作时，需吸入大量空气，若空气中含有灰尘等杂质将会加剧发动机内部零件的磨损；若空气中曲轴润滑油的油滴随空气流入发动机内，则这些油滴混在燃油内与空气一起发生燃烧反应，会导致大量浓烟。因此，为了最大限度地避免这些现象，必须在发动机前安装空气滤清器。 本文所涉及的模型，是一款典型空气滤清器的核心部件，该部件有一个入口，一个出口，内置一块滤板，其中该内置滤板通过改变气流路径来分离出空气中的油滴等杂质。 本文采用专业的计算流体动力学分析软件SolidWorks Flow Simulation对气流经过滤清器过程进行数值模拟，通过粒子追踪方法，评估了该滤清器对三种尺寸（8μm、13μm和18μm）油滴等杂质的过滤效果。 本文CFD分析的目标是，评估该结构的滤清器对不同尺寸油滴等杂质过滤效果，并用 P=1-Moutlet/Minlet来计算预测的过滤量。其中：Moutlet及Minlet分别表示流经入口及出口的质量流量。 一、模型简化及数值模拟假设 1.简化模型创建 空气滤清器的原始模型含有缸套、密封垫、活塞环及螺栓等部件，比较复杂。为方便计算分析，本文对原始模型进行了简化处理，其基本结构组成及坐标系如图1所示。 图1 滤清器模型结构 模型由壳体、入口、出口和滤板四部分组成。滤板将壳体分隔成左右腔室，入口和出口皆在壳体上，壳体腔内高200mm，内径为80mm，入口和出口直径均为14mm，流体经入口进入第一腔室，遇到滤板阻隔，整体向下流动，从相通处流至第二腔室，再经出口流出。其中流体经入口的质量流率为0.0001kg/s，沿法向进气，出口处边界条件为默认数值：101325Pa和293.15K。
三、实验步骤 下面以导光管为例： 1.运行Tracepro并用File|New打开一个新模型； 2.打开Insert|Primative Solid对话框，并选择Cylinder/Cone标签； 3.输入主半径为2，长度为30，并按下Insert按钮； 4.按下Zoom All缩放全部或者View|菜单以便看到新物件 5.用Edit|Select|Surface菜单选择棒的右端面right end；用鼠标“选取”棒的端面。 6.选择Edit|Surface|Revolve Surface Selection旋转填料选项； 7.输入角度90°与弯曲半径25； 8.将轴置于点（0,-25,30），并定义轴的指向为空间中的X轴方向； 9.按下旋转填料Revolve Surface按钮来进行弯曲；
10.通过Edit|Surface|Sweep打开表面拉伸填料选项Sweep Surface Selection对话框； 11.在拉伸长度Distance框中输入15，拉伸角度Draft angle为-2°，表面沿着设定长度被拉伸的同时，以2°的角度逐渐变细： 12.用Edit|Select|Object菜单选择导光管，并用鼠标点击导光管； 13.用Define|Apply Properties(设定材料)，打开Apply Properties应用特性对话框： 14.选择Plastic目录Catalog，选择名称Acrylic并按下Apply按钮；
15.选择菜单Insert|Lens Element，透镜参数为Surface1 Radius : 25，Thickness 3.5mm，Material BK7，Position (0, 0, -40)在导光管前安置一汇聚透镜，以达到较好的光 路耦合性能。 16.设定光源，菜单选择,Analysis|Grid Raytrace,网格光线沿圆周排列 Annular,半径 Outer Radius 10mm,网格光线圆周数量 Rings : 10, 光线的起点位置 (0, 0, -48).
基于SOLIDWORKS Flow Simulation I业除尘设备导流板设 基于SOLIDWORKS Flow Simulation T业除尘设备导流板设计撰文/陕西 美徳资讯有限公司李鹏DS SOLIDWORKS彭军 一.问题的提出燃煤锅炉、冶金行业、化工行业等工业设备在工作过程中产生的尾气中含有大量的颗粒污染物（硫化合物如二氧化硫;氮化合物如和N02;碳的氧化物CO和C02;碳氢化合物和卤素的化合物等），这些有害的粉尘及气体如果直接排到大气中就会形成雾霾。所以工业尾气在排放到大气之前就需要进行化学处理，也就是在会产生有害气体及粉尘的工业设备上增加除尘设备（图Do 除尘设备的除尘效果是工业设备需要考虑的重中之中。一般工业除尘主要是减少尾气中的固体颗粒物和有害气体，有害气体通过化学反应减少，固体颗粒物通过电场、水雾等方法排出设备。 有害气体能够最大化地进行化学反应直接影响除尘效果，在工业上一般采用使有害气体通过蜂窝状载体催化剂（图2和图3）,在有害气体通过催化剂的瞬间进行化学反应以达到除尘的效果。如何能使有害气体充分地与催化剂发生化学反应将是除尘的核心，如果有害气体与催化剂接触不均匀，除尘效果不好，工业设备排出的烟气一般都是高温、大流量，含有粉尘的气体。如果烟气流畅不均匀将会使催化剂不能完全反应，流速快的地方发生化学反应快，流速慢的地方发生化学反应慢, 烟气中的粉尘也会山于流场不均匀或发生紊流造成对蜂窝催化剂的磨损或粉尘堆积，造成催化剂的浪费及除尘效率低下（图4和图5）。
二.流场优化及导流板设计烟气在进入除尘设备时，山于流速较快、烟道曲直，烟气必然会产生流畅不均匀和紊流等现象（图 4、图5）。为了使烟气均匀地流入除尘设备，就需要在除尘设备进气口加上导 流板。导流板的设计乎工计算难度较大，凭经验结果不准确，需要多次样机试制才能完成，设计周期较长，成本增加。如果使用SOLIDWORKS Flow SimulationCFD 软件可以非常容易解决此问题。 使用SOLIDffORKS Flow Simulation设计?导流板步骤如下。第一步: 使用SOLIDWORKS建立除尘设备主要结构（图6）。 第二步: 使用SOLIDffORKS Flow Simulation建立流场仿真模型。 （1）通过没有导流板时的流场分布图（图 4、图5）可以看到流场分布极不均匀，需要设讣导流板;导流板的设讣可在SOLIDWORKS中初步设计（图7）。 （2）建立CFD工程算例。通过SOLIDWORKSFlow Simulation向导可以完成工 程算例的75%的设置: 定义工程名称、使用的3D模型、工程算例所使用的单位系统、工程算例的类型（内流还是外流）、流体的介质（空气）和默认网格类型（图8，图12）。 （3）定义边界条件。 ◎定义入口体积流: 模拟烟气从入口进入，烟气温度350?,速度75m2/so ◎定义出口圧力: 3000Pa负压，模拟风机的作用（图13）。