FloTHERM 更新时间：2014-08-07 14:24

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FLOTHERM软件是FLOMERICS公司首先开发完成的专门针对电子散热领域的CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体力学)仿真软件。与传统的分析不同，FLOTHERM软件提供的“设计级分析”不追求学术方面的高深，只着眼于电子散热行业的实际工程应用问题，选取最恰当的方法，用快捷简便的方法加以解决。

FloTHERM公司简介

• 　　FLOMERICS公司创立于1988年，是一家在伦敦股票交易所上市的上市公司，公司的研发人员是全球第一批研究CFD理论的科研人员，也是最早一批将传统的CFD分析手段加以改变，使之达到真正意义上的工程化的先驱者。

  　　FLOTHERM软件提供了操作简易但功能强大的热流仿真功能，使得工程师在短期内能快捷方便地得到仿真结果，并将大量的时间投入到设计方案的优化和产品的改进上去。

  　　依据独立的第三方调查显示，目前全球80%的电子产品热设计工程师都在依靠本公司的FLOTHERM进行散热设计，客户包括大型跨国电气产品制造商、全球所有位于前十位的PC/工作站/大型计算机制造商、所有主要的电信交换设备制造商、所有主要的网络硬件制造商、世界上最大的半导体制造商和航空航天及军事领域内最大的几个供应商。

  　　FLOMERICS公司在全球十几个地方拥有研发中心，在四十几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持，其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构或代理商，覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。

FloTHERM的主要模块

• 　　FLOTHERM－核心热分析模块，利用它可以完成从分析模型建立、网格生成、求解计算、到分析报告等所有基本功能；

  　　COMMAND CENTER－优化设计模块，进行目标驱动的自动优化设计，可以进行产品温度、系统流场、重量及结构尺寸等方面的自动优化设计；支持DOE(实验设计法)，SO(循序优化)，RSO(响应面法优化)等先进优化方法；

  　　VISUAL EDITOR－先进的仿真结果动态后处理模块，用于仿真结果的图形和动画输出；

  　　FLO/MCAD－机械设计CAD(MCAD)软件接口模块，用于机械CAD软件的模型导入和导出；

  　　FLO/EDA－电子电路设计软件(EDA)高级接口，不但支持EDA软件的IDF格式PCB板模型导入，还有直接接口读入Candence/Alegro、Mentor/Boardstation及Zuken/CR5000等EDA软件走线、器件参数、过孔等详细模型，并设置各种器件过滤选择；

  　　FLOPACK－基于互联网的标准IC封装热分析模型库，用于芯片热封装模型的模型建立;

FloTHERM的仿真能力

• 　　传热分析：全面分析电子系统的热传导、对流及热辐射、分析出电子设备内部的温度场和热流量场等；

  　　流场分析：自然冷却、强迫冷却及混合冷却的分析功能，全面分析出电子设备内的速度场、流量场及压力场；

  　　瞬态分析：具备变化功耗和变化环境的瞬态分析功能，不但可以进行开机、关机、故障的瞬态分析，同时也能进行变化功耗及环境变化情况下的瞬态分析；

  　　辐射计算：全部采用Monte-Carlo方法进行辐射计算，完美地解决了Monte-Carlo方法计算量大的缺点，不采用其它精度差的角系数计算方法，是目前唯一可以全部采用Monte-Carlo方法进行辐射计算的电子散热仿真软件，非常适合密闭设备及外太空电子设备的计算；

  　　太阳辐射：自动确定太阳的入射角和辐射强度，可以计算太阳辐射的遮挡、吸收反射、透射折射，同时可以分别考虑太阳辐射的吸收率α与红外发射率ε的不同；

  　　液冷分析：可以分析含多种冷却介质的散热系统，如对液冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析；

FloTHERM的建模功能

• 　　FLOTHERM软件提供了专门应用于电子设备热分析的SMARTPART技术，提供了电子设备的参数化三维建模：

  　　1)  基本几何形体的建模：

  　　提供了立方体、棱柱、圆柱、圆球、斜板等基本形体的模型建立：

  　　2) 典型电子器件的建模：

  　　提供了机箱、风扇、散热器、滤网、热交换器、热管、冷板、TEC(半导体制冷器)等电子设备内的常有器件的参数化模型建立：

  　　3) 简化模型的建立：

  　　可以进行模型的简化，软件提供了薄板导热模型和热阻-热容网络模型，同时也提供热源和阻尼模型的建立，将器件的热源特性和阻尼特性进行输入仿真：

  　　4) 高级Zoom-in功能：

  　　高级Zoom-in功能可将上级模型计算结果作为下级模型计算的边界条件，使得模型计算结果层层传递，从系统级到子系统级，简化计算过程，减轻工作量，从而大大缩减模型分析时间。

FloTHERM的特点

• 　　SmartParts 帮助工程师迅速创建模型

  　　高级MCAD与EDA接口 方便导入现有的MCAD或者EDA模型文件

  　　结构化正交网格 缩短求解时间

  　　独特自动优化工具 帮助工程师找到符合设计目标的最优设计参数组合

  　　强大的求解器 22年来专为电子散热应用研发并不断升级的求解器

  　　可视化工具 动化强势后处理，帮助理解设计的热性能

  　　集成分析环境 将功能定义、机械包以及热设计集成在一个环境中分析

FloTHERM的数据库

• 　　FLOTHERM软件是全球第一个专业为电子散热应用开发的CFD软件，  根据第三方公布的统计数据，目前拥有80%的市场份额，目前，FLOTHERM软件不单纯是一个仿真软件，更是为散热工程师进行热方案设计和数据交换的一个强大数据库，软件拥有的数据库包括：

  　　1)  软件的基本数据库：FLOTHERM软件提供了远远多于其它软件的数据库，数据库可以导入，也可以输出，可以由用户自已建立企业平台的公用数据库；

  　　2) 基本WEB的公开数据库：鉴于FLOTHERM软件在电子热仿真行业的领导地位，FLOTHERM软件已成为上下游客户的热模型交换平台，各大散热器材产品的供应商将其产品的F LOTHERM热 模 型 公 布 于 一 个 免 费 的 WEB网 站www、smartparts3d、com上，用户可以在网站上免费下载仅适用于FLOTHERM软件的散热产品热模型，包括风扇、滤网、散热器、热管、电容器、电源模块与材料(各种金属与非金属、特殊导热材料等)模型等：

  　　3)  JEDEC组织唯一认证的IC热封装模型库FLOPACK模块，在90年代中期开始，由欧盟资助，由ST、Nokia、Philips、Infineon等IC硬件厂家提供硬件支持，由FLOMERICS公司开发了芯片的热封装检索数据库FLOPACK，用户仅需提供芯片的封装代号和外观尺寸，FLOPACK模块就可以提供包括引线、基板、管脚等所有结构细节和材料参数的芯片热模型，利用FLOPACK的热模型，工程师可以直接仿真出芯片的结温和壳温； 基于网络的FLOPACK数据库仍一直紧跟JEDEC和业界的标准实时更新IC热模型库。

FloTHERM的应用范围

• 　　元器件级：芯片封装的散热分析；

  　　板级和模块级：PCB板的热设计和散热模块的设计优化；

  　　系统级：机箱、机柜等系级散热方案的选择及优化、散热器件的选型；

  　　环境级：机房、外太空等大环境的热分析；

FloTHERM的典型应用

• 　　通信行业

  　　强大的大规模计算功能，通讯机柜的热仿真中往往需要400万以上的网格，无论采用何种网格，在普通的PC机上，其它CFD软件根本无法提供这种计算规模。而FLOTHERM软件在32位PC机平台上(2G内存，费时6小时)，曾计算过1000万网格的模型，这是因为FLOTHERM软件网格所占有的内存和CPU资源远较其它软件小；

  　　自动的太阳辐射计算功能，在户外设备中，FLOTHERM软件提供了自动的太阳辐射计算功能，可以进行考虑太阳外热源的仿真计算。

  　　计算机行业

  　　完整的产业链，在分工日益明确的计算机制造业，上游的CPU、各种板卡、机箱、电源制造商如英特尔、AMD，品牌的拥有者如IBM、戴尔、华硕、惠普、联想等，下游的代工厂商富士康、广达、仁宝、英业达等90%以上的工程师都采用FLOTHERM软件作为热设计的平台，FLOTHERM软件为其提供了良好热模型的交互平台，其中INTEL在公开的网站上推荐的唯一热设计软件就是FLOTHERM软件，AMD推出一系列的热设计规范也明确指出，要求使用FLOTHERM软件作为热设计工具。良好的技术支持，FLOMERICS公司拥有经验丰富的工程师队伍，具有多年从事电子产品热设计的经验，公司的销售策略一直是向客户销售一系列良好的服务，而不单单是一种软件。例如在INTEL推出ATX、BTX机箱架构之时，FLOMERICS公司立即在软件当中推出ATX、BTX机箱的模板，方便工程师的建模

  　　半导体/集成电路/元器件

  　　强大的芯片建模功能，FLOTHERM软件的FLOPACK提供了近乎神奇的芯片建模功能，FLOPACK数据库充许工程师在仅知道芯片外形的条件下就可以获得准确的芯片热模型，从而使得准确预测结温和壳温成为可能，目前FLOPACK已成为JEDEC组织唯一推荐认证的芯片热模型数据库。

  　　学术研究上的领先，在JEDEC组织中，FLOMERICS公司以拥有大量热设计方面的专家着称，FLOMERICS公司推出了DELPHI模型(热阻网格模型)标准，因为普通的双热阻模型计算有较大的误差，而DELPHI模型可以完美解决这个缺点，目前JEDEC组织已经定义FLOMERICS公司的DELPHI模型为下一代标准的热封装模型。

  　　航空航天

  　　专业辐射计算功能，对于外太空设备而言，辐射的计算非常重要，但是市场上用于电子散热的其它辐射并不提供专业的辐射计算功能，MONTE-CARLO方法是目前唯一可以准确计算辐射的选择吸收、多次反射和复杂遮挡的算法，但是由于计算量大，目前其它软件在计算复杂模型时却无法完全采用，最多只能保留该方法作为一个选项进行简单模型的计算，而FLOTHERM软件完美地解决了这个问题，完全采用MONTE-CARLO方法进行辐射的计算，同时分离了太阳辐射和普通的红外辐射，可以考虑太阳吸收率α与红外吸收率ε的不同。

  　　国防电子

  　　求解的稳定可靠，毫无疑问，目前模型的建立和网格的划分都会带来数值上的计算误差，而工程师需要大量的时间和足够的经验去消除这些误差，而FLOTHERM软件区别于其它软件的特点就是，它的网格和求解器都是专业针对电子散热行业的，目前除FLOTHERM软件外没有一个CFD软件的网格和求解器是专业针对电子散热行业开发的，即使是其它用于电子散热行业的软件，其网格和求解器也是借用通用流场软件的网格和求解器。FLOTHERM软件拥有从事电子散热行业20年的从事经验和业内最大的客户资源，其求解器结合了大量的经验修正公式和试验数据，配合FLOTHERM的网格技术，即使工程师划分了质量一般的网格，进行了过度的简化，FLOTHERM软件也会得到准确的结果。

  　　电力与能源

  　　真正的优化，在电源等设计部门，如变压器的设计，以及如何进行散热器的设计是一个很重要的问题，良好的散热器，在达到良好散热效果的时，

  　　也可以保持较轻的质量，FLOTHERM软件提供了专业的优化功能，可以进行全自动的优化功能，与其它软件的优化不同，FLOTHERM的网格技术较为简便，计算机可以根据物理模型的改变自动调整网格，自动优化计算，这就不但可以优化散热器，其布局也可以进行自动优化，更可以在优化结果中，使有图形的格式展示优化的趋势，可以说，FLOTHERM软件提供了业内唯一真正的优化。

  　　汽车电子

  　　优秀的后处理，现在的软件仿真当中，优秀的后处理不能再被认为是可有可无的末节，在“设计级”的仿真当中，一个良好的后处理可以帮助工程师快速发现设计瑕疵，热设计不能脱离产品的电气和结构设计，在与其它工程师进行协同设计时，良好的后处理可以让其它工程师快速理解热设计方案的优劣，减少沟通隔阂，同时也能让主管领导或客户方便地理解热设计工程师的设计意图，作出设计决断。

  　　消费电子

  　　操作简便，FLOTHERM软件不要求你是精通传热和流体的专家，在二十年前，开发FLOTHERM软件的初衷就是为工程师提供简便的热流仿真工具，FLOTHERM软件不追求技术的高深和应用面的广泛，软件的开发者并没有将FLOTHERM软件的应用扩展到电子散热以外的任何领域中去，因为任何使用领域的扩展都会带来使用难度的增加，图中是一个1999年设计的投影仪，当时Infocus公司的工程师以方便快捷的方式搭建了它的仿真模型，从而快速设计出了当时体积最小噪音最低的投影仪。

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