Siemens Simcenter Flotherm XT

Simcenter Flotherm XT 2020是一款CFD分析软件，可以通过这款软件执行热分析，对于需要通过流体动力学分析导热、传热零件的朋友很适合，您可以在软件上新建零件，可以新建装配体，结合求解器就可以编辑热分析方案，软件界面功能很多，您可以编辑零件，可以在软件编辑钣金，可以在软件编辑焊件，为用户处理零件模型提供更多帮助；这里小编推荐的是发布的Simcenter Flotherm XT 2020.2版本，结合安装包提供的补丁就可以将主程序官方最新，让用户可以正常进入软件新建热分析项目！

Siemens Simcenter Flotherm XT 软件功能

Simcenter Flotherm XT主要方面简介

求解域，初始条件，网格划分，求解和结果。

解决方案领域

Simcenter Flotherm XT分析模型的几何形状，并生成包围模型的解决方案域。

解决方案域的边界平面与模型的全局坐标系轴正交。

对于外部流，解决方案域的边界平面可以与模型保持一定距离。

对于内部流动，溶液域的边界平面会自动包围整个模型（如果考虑了固体中的热传导）或仅包围了模型的流动通道（如果不考虑固体中的热传导）。

您可以使用几个选项来手动调整大小或重新定决方案域：

通过更改解决方案域的尺寸

通过指定对称平面

通过指定周期边界条件

对内部流动进行建模时，所有模型开口都必须用盖封闭。这是必需的，因为必须在与流体接触的表面上定义入口和出口的边界条件，并且盖子要提供这些表面。您可以将盖作为零件上的凸台拉伸特征或装配体中的零部件创建。

在对外部流进行建模时，在解决方案域边界上指定了远场边界条件。

初始条件和边界条件

开始计算之前，必须为流场指定边界条件和初始条件。

对于外部流，在解决方案域的边界平面上指定了远场边界条件。对于内部流动，在模型的壁上以及模型的入口和出口（这些模型的盖子与流体接触的表面）上指定了边界条件。

网格划分

定决方案域后，Simcenter Flotherm XT即可生成计算网格。

通过将求解域划分为多个切片来创建网格，将这些切片进一步细分为矩形像元。根据需要精炼网格单元，以正确解析模型的几何形状。

尽管网格是由Simcenter Flotherm XT创建的，但是您可以设置总体参数，并可以在需要更多细节的地方局部控制网格。

解决

Simcenter Flotherm XT离散化时间相关的Navier-Stokes方程，并在计算网格上求解它们。

由于Simcenter Flotherm XT通过求解与时间有关的方程式来解决稳态问题，因此它必须决定何时获得稳态解（即解收敛），以便可以停止计算。 Simcenter Flotherm XT可为您提供不同的完成计算的条件。为了获得从工程角度来看高度可的结果，您可以指定一些工程目标，例如压力，温度，力等，在特定点，和/或选定曲面上和/或选定体积中，以及/或在解决方案域中。您可以在计算过程中监视它们的变化，并指示Simcenter Flotherm XT将其用作完成计算的条件。

与目标一起，您还可以使用其他完成条件。

您可以随时停止计算，以后再继续计算。

结果

求解后，保存的结果可以在GDA中以图的形式查看，也可以在窗口窗格内的表中查看。可以将结果导出到电子表格以进行其他处理。

Siemens Simcenter Flotherm XT 软件特色

Simcenter Flotherm XT使用计算流体动力学（CFD）分析气流和传热，并专门设计用于研究电子设备中的这些现象。

气流（自然和强迫）和热传递（作为传导，对流和辐）受守恒定律控制，守恒定律可以用偏微分形式表示。在Simcenter Flotherm XT中，守恒方程被转换为有限体积形式。顾名思义，转换后的方程需要一个体积，在其中计算温度，压力和速度的值。因此，在模型中表示的空间（称为解域）被划分为较小的体积，称为网格单元。

模型中的网格单元越多，计算出的点就越多，案例的分辨率也越好，但这是以牺牲额外的计算机开销来计算结果为代价的。

守恒方程是耦合的（变量的值取决于该变量的周围值以及其他变量）和非线的。因此，以迭代方式求解它们，直到守恒方程中的误差在可接受的水平上为止。

对于每个模型/项目，您都可以定义要研究的体积或外壳的整体尺寸，包括组成设计结构的各个组件，Simcenter Flotherm XT可以叠加网格。每个网格单元都表示一个区域，Simcenter Flotherm XT将为其计算模型的流量值（速度，温度，压力等）。

如有必要，可以更改设置为30°C的干燥空气默认值的气流特（例如，密度，粘度，比热），以反映所用冷却剂的类型。

也可以添加适当的边界条件（例如，环境温度，已知质量流量和热源）。

在程序解决方案期间，Simcenter Flotherm XT会在每个网格单元上集成相关的微分守恒方程，组装一组代数方程，这些方程将一个单元中变量的值（例如温度）与其在相邻单元中的值相关联。

与Simcenter Flotherm XT一起使用，您可以定义需求，设置数学建模参数，构造几何图形，添加求解网格，求解解决方案并显示结果。

Siemens Simcenter Flotherm XT 安装方法

1、打开Simcenter.Flotherm.XT.2020.2.Win.iso找到主程序安装

2、运行setup.exe就可以进入安装界面

3、提示软件的安装引导界面，点击下一步

4、提示软件的安装模式，默认第一个

5、提示相关的设置内容，直接下一步

6、提示用户库地址设置，默认就可以了

7、提示安装的全部设置，点击install

8、提示安装过程，等待主程序安装结束

9、软件安装结束，可以选择稍后启动

10、在“许可”窗口中设置时，将FLOEFD许可指定为：1717@localhost

Siemens Simcenter Flotherm XT 官方最新方法

1、打开_SolidSQUAD_文件夹，复制PgramData到磁盘替换同名文件夹

2、将文件夹“ Mentor_License_Server_11.16_x”也复制到C盘根目录使用

3、管理员身份运行_install.bat

4、提示服务启动完毕，可以关闭当前界面

5、将文件“ MGLS.DLL”和“ MGLS.DLL”复制到软件安装地址C:Pgram FilesMentor GraphicsSimcenter Flotherm XT 2020.2FTXTMGLSlib替换同名文件

6、最后双击mentor_dual_licensing.reg添加注册内容完成激活，重启电脑即可使用

7、打开Flotherm.XT.2020提示启动界面

8、现在软件就可以正常使用

Siemens Simcenter Flotherm XT 教程

参数研究概述

参数研究涉及为项目创建一组方案，这些方案是项目的变体。

创建参数算例的一般过程是：

设置要改变的值（输入变量）。

您可以选择自己指定值（手动变异研究），也可以让程序确定用户定义范围内的值（实验设计）。

选择要在方案输出（输出变量）中显示的目标值。

如有必要，请修改默认方案。

解决方案。

比较方案输出值。

此外，您还可以：

解决远程计算机上的方案。

将方案结果导出到电子表格。

将方案导出为项目，无论结果有无。

将方案图像保存到PNG文件。

在“实验设计”研究中，根据已解决的方案创建一个单点最优方案，和/或使用响应曲面查看器以图形方式查看成本函数和输出如何随输入变化。

图1显示了参数研究算例用户界面的示例。 “方案”表已打开，其中显示了“基本方案”和“方案1”的结果。方案2的解决方案正在进行中，而方案3的解决方案尚未解决。

最大值以粉红色突出显示，最小值以浅蓝色突出显示。

当前方案（方案2）显示在右下角。当前方案的目标进度显示在“目标”选项卡中。您可以通过双击方案列标题或右键单击标题并选择“制作当前方案”来将任何方案设置为当前方案。

将场景设为当前时会使用输入参数的相关设置来更新模型和GDA的当前状态。但是请注意，如果保存项目，则模型将在保存之前重置为基本工况。

图1.方案表-解决了一些方案

您可以同时解决所有方案，也可以分别启动和停止每个方案解决方案。

解决后，您可以选择更多输出以显示在“方案”表中。

解决所有方案后，图2显示了“方案”表。注意新突出显示的最大值和最小值。

图2.方案表-解决的所有方案

通过右键单击表中的方案打开的上下文相关菜单（请参见图3）提供了方案选项。

图3.场景上下文相关菜单

参数研究实例

具有参数研究的Simcenter Flotherm XT项目示例可在以下子文件夹中找到：

install_dir FTXT examples Parametc Studies

设计空间

优化技术用于探索设计空间，即涵盖设计变量值范围的概念空间。

物理实验设计中使用的传统DoE技术通常会探索肢体，有时还会探索设计空间的中心。由于输出变量会受到随机和系统的实验误差的影响，因此在实验中最大化输入变量的差异可以更轻松地确定对输出变量的影响，因此需要多次重复实验才能获得统计有效的结果获得。它还使确定设计空间中系统误差的任何变化更加容易。

如果两个参数（分别由P1和P2表示）发生变化，则设计空间可以显示为一个方框，如图1所示。

图1.设计空间作为盒子

尽管上面的实验设计仅包含4或5个实验条件，但也许将执行40或50个实验条件以获取有关实验误差的知识。

这种方法的一个缺点是，如果感兴趣的输出变量对输入变量之一（例如P2）的依赖很小或没有依赖，那么结果将沿一个方向崩溃，请参见图2。

图2.折叠的设计空间

因此，探索上述设计空间末端的四个实验仅产生了两条有用的。

数值实验不会出现随机实验误差，因为重复完全相同的计算机运行会得出完全相同的结果，请参见“数值问题”。因此，每个实验只需要执行一次。对于相同数量的实验（40或50），可以进行更精细的实验设计。

数值实验的实验设计应既要填充空间，又要提供最大的。空间填充意味着实验应在设计空间中进行。最大意味着，如果输出变量对输入变量之一不敏感，则数据不会崩溃。

尺寸参数输入

通常，可以通过GUI更改的任何尺寸都可以用作参数算例中的输入变量。在几何图形工具中，此类尺寸称为“驱动尺寸”。

例如，图1显示了板边缘和风扇边缘之间的距离配合尺寸。在这种情况下，风扇是固定的，并且板子是漂浮的，因此，改变尺寸可以使板子相对于风扇移动。

图1.几何尺寸示例

尺寸例外

您不能直接更改，因此不能用作输入变量的尺寸包括：

驱动尺寸

这些是通过更改值以外的方法设置的尺寸。

通过在GUI中的一个尺寸面上单击并拖动来更改尺寸。这些尺寸是使用“尺寸”属页的“其他”选项卡中的“驱动”选项设置的。

由SolidWorks方程驱动的尺寸。此类尺寸以Σ字符标记。

使用SolidWorks设计表驱动尺寸。

只读尺寸

只读维的值已锁定。

参考尺寸

通常已添加到零件和装配体的注释被命名为“ model_name的Dn @ dimension_name”。

定义参数研究的输入值的线变化

在数值情况下，参数研究输入变量值可以指定为基本情况值两侧的线变化。

限制与限制

不适用于能源部研究。

先决条件

已为研究选择了输入参数，请参阅“选择尺寸参数作为参数研究的输入”和“选择模型参数作为参数研究的输入”。

程序

1、确保“参数算例”处于活动状态，打开“参数算例”选项卡，选择“输入”。

2、从类型下拉列表中选择线。

当不合适时，线不适用于参数。

3、单击添加/编辑值图标

线变化定义区域在右侧打开。在图1所示的示例中，定义将创建四个值，基本案例值的每一侧两个。

图1.线变化定义

4、通过输入步长和步数定义变体后，请单击“接受”。

结果

根据步骤定义计算值，并将其添加到“输入”表的“值”列中。图2显示了接受图1所示定义的结果。

图2.线变化结果

对于手动变化研究，方案表已更新为包括对输入定义的任何更改。

响应面建模查看器

要访问：单击“方案”选项卡中的“响应曲面建模”图标。必须完全解决“实验设计”研究方案的问题，才能激活该图标。

使用此查看器和比较成本函数的2D和3D图或相对于输入变量值的单个输出变量值。

描述

查看器显示根据“实验设计”研究的结果创建的选定图。查看器有助于基于成本函数找到最佳设计，并使您能够以图形方式查看输出参数值如何随输入参数值而变化。

对象

全局选项

适用于所有图的选项。

回应

对于成本函数和每个输出参数，可以选择：

设定值

针对成本函数或输出参数的图的选项设置。打开一个选项对话框，请参见“响应曲面建模选项对话框”。

3D图

单击图标旁边的箭头以列出可以选择查看的3D图。

2D图

单击图标旁边的箭头以列出可以选择进行查看的2D图。

免费输入

税收输入字段和控制栏使您可以更改输入参数值。更改值时，显示的所有图都会更新。

情节

右键单击图名称以打开上下文相关菜单。

情节可以：

漂浮在查看器窗口之外。

停在查看器中（请参阅使用说明）。

在查看器中与其他图一起制表，形成一个制表的组。在将选项卡制成选项卡后，可以将其移动到下一个或上一个选项卡组，请参见使用说明。

您可以使用鼠标来放大或缩小绘图，也可以使用鼠标左键单击并拖动来选择缩放区域。

对接图

停绘图时会显示位置标记。这些形成两种类型的组：一个外部“窗口”组和一个内部“局部”组（每个窗格或选项卡组一个），请参见图1。局部位置标记组将停在当前所持绘图下的窗格内。

图1.本地和窗口停位置标记

将地块的标题栏移到位置标记上时，淡蓝色背景会预览，当释放鼠标时会在该位置显示该地块，例如，请参见图2和图3。

图2.选中的对接底部位置标记

图3.选定的对接右侧位置标记

选项卡式绘图组顺序

将图移到“下一个”和“上一个”选项卡组时，选项卡组的顺序从窗口的左上角开始，在窗口的右下角结束。任何中间选项卡组都按最小路径排序，如图4所示。

图4.选项卡组的顺序

选项卡组中的图选择

如果有足够的空间来显示图名称，则将图显示为选项卡组中的选项卡。单击选项卡以将图带到前景。

在某些情况下，可能没有足够的空间来按选项卡显示所有图。但是请注意，选项卡组中的所有图都在下拉列表中列出，请参见图5。从下拉列表中选择一个图以将图置于前景。

图5.选项卡组中的图选择

悬停文字

在2D图上，将悬停文本限制在单个数据点中，但是，您可以使用“响应曲面建模选项”对话框更改它们的数量（请参见“响应曲面建模选项对话框”）。

图6. 2D绘图悬停文本

在3D绘图上，悬停文本将出现在绘图表面上的任何位置。

图7. 3D图形悬停文本

3Dconnexion产品

此发行版不完全支持3Dconnexion 3D鼠标，SpaceMouse™P，SpacePilot™P，SpaceNavigator™等。

如果这些产品与软件一起使用，则退出Simcenter Flotherm XT之前可能不会提示用户保存，否则可能会丢失自项目首次打开以来对该项目所做的任何更改。

此外，它们不会自动识别。 使驱动程序可用：

1、从Simcenter Flotherm XT菜单中，选择“文件”>“打开”。

2、将文件类型更改为加载项（* .dll）。

3、浏览至：

C： Pgram Files 3Dconnexion 3Dconnexion 3DxSoftware 3DxSolidworks

4、选择文件TDxSW.dll，单击“打开”。

现在应将驱动程序列为外接程序，请参见图1。

图1. TDxSW驱动程序加载项

当流边界面与另一张面重叠时，求解器无法解析面

这是一个已知问题，如果在存在重叠的面的情况下将边界条件附加到几何零件的面，则可能会发生此问题。

设想

例如，图1中所示的风扇是使用长方体和嵌入式圆形主体创建的。 当将流动设备边界附加到圆形面上时，求解器将返回未解决的扇面错误。 这是因为它与长方体的脸在同一位置。

解决方案

确保任何流边界条件面都不与其他面重叠，以免被覆盖，这会导致求解器无法解析该面。

图1.几何固定风扇上的重叠面

在对流量设备内部建模时了解流向术语

当使用流动设备NGSP定义占据整个溶液域的组件的流动面时，扇形面选择的命名（Face Face流体离开设备，而Faces流体进入设备）可能引起混淆。

术语“退出设备”和“进入设备”是指流动方向“远离”流动表面并“朝着”流动表面，如图1所示。

当组件相互嵌入或位于解决方案域的边缘时，此退出/进入术语可能会造成混淆，因为根据认为是“设备”的情况，流程可能朝与之相反的方向移动。预期的。理解该术语的关键是要专注于脸部本身以及进入或流出脸部的液体。

图1.组件和边界处的流设备入口和出口

图2显示了一个实际示例。在此项目中，域类型为“仅限内部”，解决方案域由鼓风机的尺寸定义。如您所见，流向与您从脸部选择描述中可能会相信的方向相反。

图2.内部分析的流向

瞬态图像捕获对话框

要访问：加载瞬态分析结果后，结果>捕获瞬态图。

使用此对话框可以捕获一组瞬态分析图图像。

描述

对话框显示了一条时间线，在保存结果时即带有选择框，即在“瞬态”属表中定义的“在解决方案中保存”结果。

根据保存结果的数量和时间线的长度，可能不会在可用空间中显示所有选择框，但是您可以展开时间线以查看任何隐藏的框。

对象

时间线和缩放栏

有两个时间轴。下方的时间线显示了瞬态分析的整个持续时间，并带有一个缩放栏。上方的时间线显示了时间线的放大部分。

打开对话框后，缩放栏将完全扩展到下部时间线上，因此，上部时间线显示了完整的持续时间。

选择框

每个瞬态分析“保存时间”（保存结果的时间）都有一个对应的选择框。选择框包括一个复选框，用于选择要捕获的绘图图像，以及在图像捕获后的缩略图空间。

图1.选择框状态

缩放栏宽度控件

缩放栏的左，右端会更改缩放栏的宽度，因此会更改上方时间线的范围。

图2.左侧缩放栏宽度控制

缩放栏位置控件

左右箭头分别将缩放栏向左和向右移动。

图3.左侧缩放栏位置控制

缩放栏也可以通过鼠标拖动来移动。

隐藏的选择框指示器

指示由于空间不足而无法呈现选择框的位置。要渲染选择框，请放大对话框或使用缩放栏来扩展时间线。

拍摄的图像选择器

捕获完成后，沿着时间线移动到图像选择器框时，将放大图像缩略图并显示文件路径，请参见图4。该图还显示了90 s处的“隐藏选择框”指示器。

图4.捕获图像处的捕获图像选择器

选择间隔

勾选后，结合“间隔选择器”下拉列表选择周期图像。

间隔选择器

定期选择之间的间隔，例如间隔“ _3”，每三个结果选择一次。

文件名模板

图像文件文件名的用户可定义前缀。

保存位置

图像文件将写入的文件夹。

拍摄按钮

开始捕获。

取消按钮

关闭对话框。对话框会话之间不会保存设置。

使用说明

捕获后，双击缩略图可在默认的图像查看器应用程序中打开图像文件。

创建根装配体的配置

创建根程序集的配置以对项目的变体进行建模。

限制与限制

由于配置功能的实现方式受到限制，建议您将配置的使用限制为以下类型的变体：

在根装配体配置中抑制零件或子装配体

使用配合更改零部件的位置

创建零件和装配体的配置

程序

选择“热分析”>“ XT项目工具”>“创建项目配置”以打开“项目配置”属页以创建新的根部件配置。

在Feature Mar设计树中选择零部件或配合进行配置，请参见图1。

图1.配置组件

“配置组件”选项将打开“修改配置”对话框，请参见图2。

图2.修改配置对话框

首次打开对话框时，您只会看到所选组件的设置，但是通过单击“所有参数”图标，您可以看到所有先前选择的组件。例如，参见图1。

使用Configuration Mar通过双击配置来选择配置或项目默认值，请参见图3。

图3.使用配置管理器选择配置

结果

每种配置的求解结果根据其是稳态分析结果还是瞬态分析结果，都存储在文件夹Fn或Tn中。在配置之间切换会自动将显示的结果更改为当前配置的结果。当前配置名称和结果文件夹在状态栏上显示为：

configuration_name-configuration_results_folder

例如，参见图4。