Cradle scSTREAM Perangkat Lunak Thermo-Fluida
Sistem analisis termo-fluida serba guna dengan jaring terstruktur
Perangkat lunak termo-fluida scSTREAM telah melayani industri elektronik dan arsitektur selama tiga puluh tahun. Perangkat lunak yang terus berkembang ini dicirikan oleh antarmuka yang sangat ramah pengguna dan pemrosesan berkecepatan tinggi. HeatDesigner didasarkan pada scSTREAM dan dikembangkan khusus untuk desain termal produk elektronik. HeatDesigner menyediakan fungsi fisik yang hanya diperlukan untuk desain termal dengan antarmuka sederhana dan kinerja komputasi yang kuat.
Computational Fluid Dynamics
scSTREAM adalah alat CFD serba guna yang menggunakan jaring terstruktur Cartesian atau silinder untuk memungkinkan pembuatan jaring dengan mudah dan simulasi berkecepatan tinggi dapat dilakukan dalam waktu singkat.
Karena sifat meshing dan sistem analisis yang memungkinkan penghitungan skala besar, scSTREAM bekerja paling baik dalam memproses simulasi ekstensif, di mana pengguna diharuskan memecahkan masalah termal perangkat elektronik dan lingkungan dalam ruangan, aliran angin, dan fenomena pulau panas.
Fitur Cradle scSTREAM
Berbagai Metode untuk Merepresentasikan Bentuk
Bentuk suatu model yang akan dianalisis dapat direpresentasikan dengan menggunakan metode berikut: metode voxel (wajah miring dan wajah melengkung direpresentasikan dalam balok), metode cut-cell (bentuk model yang dibuat dengan alat CAD dapat direpresentasikan lebih lanjut. secara akurat), dan metode model elemen hingga (model bentuk arbitrer yang ditentukan dengan jaring tidak terstruktur dapat ditumpangkan pada model yang ditentukan dengan jaring terstruktur untuk menggunakan bentuk yang dibuat dengan alat CAD apa adanya).
Perhitungan skala besar
Dalam mesh terstruktur, bahkan model yang rumit tidak perlu dimodifikasi sama sekali dan bentuk atau skala model tidak mempengaruhi kesulitan pembuatan mesh. Selain itu, Solver melakukan perhitungan dengan kecepatan tinggi dalam komputasi paralel dan mencapai pemrosesan yang efektif seiring dengan peningkatan kecepatan tergantung pada jumlah subdomain.
Memindahkan benda
Aliran yang dihasilkan oleh benda kaku yang bergerak dapat dihitung. Kondisi termasuk gerakan suatu benda (translasi, rotasi, dan deformasi elastis), pembangkitan/penyerapan panas, dan suplai/kembalinya udara dapat diatur. Model objek bergerak dibuat pada mesh lain. Dengan cara ini, kondisi seperti jarak pergerakan benda dibatasi sangat sedikit.
Gerakan 6 derajat kebebasan (6DOF)
Fungsi tersebut dapat menganalisis translasi pasif dan rotasi suatu benda yang menerima gaya fluida. Benda yang bergerak dianggap benda tegar. Pergerakannya yang derajat kebebasan maksimumnya enam (translasi 3D + rotasi 3D) dapat diselesaikan. Fungsinya dapat mensimulasikan kayu apung yang dialirkan oleh gaya aliran air.
Multiblok
Mesh dapat disempurnakan sebagian untuk mewakili bentuk model dengan lebih akurat dan melakukan penghitungan dengan lebih efisien.
Metode elemen diskrit (DEM)
Analisis multifase dapat dilakukan, yang memungkinkan penggabungan analisis fluida dan analisis aliran partikel.
Bagian perpustakaan
Bentuk dan kondisi suku cadang yang sering digunakan dapat didaftarkan. Kondisinya meliputi posisi alokasi, material, dan pembangkitan panas.
Tampilan Jalur Panas
Informasi tentang suhu setiap bagian dan jumlah pelepasan panas komprehensif yang diperoleh pasca-pemrosesan analisis CFD umum tidak cukup untuk mengetahui jalur panas. HeatPathView menampilkan jalur panas dan jumlah perpindahan panas di seluruh domain komputasi dalam diagram, grafik, dan tabel, sehingga Anda dapat menemukan hambatan jalur panas dengan mudah.
ElectronicPartsMaker
Alat ini dapat membuat model detail paket semikonduktor termasuk QFP, SOP, dan BGA dengan menentukan parameter, dan model yang disederhanakan menggunakan model resistor termal seperti model DELPHI dan model dua resistor. Produsen paket semikonduktor dapat menyediakan data paket semikonduktor sebagai model resistor termal tanpa mengeluarkan informasi orang dalam.
Membaca pola kabel
Untuk menghitung kondisi perpindahan panas tergantung pada pola pengkabelan papan sirkuit tercetak (PCB) secara detail, modul dapat membaca keluaran data Gerber dari alat CAD listrik dan mengimpor data tersebut sebagai model untuk analisis termo-fluida. Dengan menggunakan data Gerber, hasil perhitungan yang lebih realistis dapat diperoleh dengan mempertimbangkan perpindahan panas yang dipengaruhi oleh pola pengkabelan yang tidak rata.
Radiasi
Perpindahan panas radiasi dengan pertimbangan difusi, refleksi, transmisi, refraksi, dan penyerapan dapat dihitung. Metode VF (view factor) dan metode FLUX* 1 dapat digunakan. Fungsi lampu dapat mensimulasikan pancaran panas oleh filamen tanpa informasi bentuk lampu secara detail. Selain filamen, sinar laser dan radiasi cacat yang ditentukan oleh sudut setengah nilai dapat digunakan sebagai model sumber panas.
Menggunakan fungsi struktur dari pengukuran
Pemodelan perangkat elektronik dimungkinkan dengan mengkonversi data hasil perubahan panas dari waktu ke waktu yang digunakan untuk pengukuran ketahanan panas transien*1 menjadi fungsi struktur (tahanan termal - karakteristik kapasitas panas). Model termal yang akurat dapat dihasilkan dengan membandingkan data pengujian dan analisis berdasarkan fungsi struktur.
Model bagian elektronik
Berbagai macam model tersedia yang memungkinkan untuk dengan mudah mencapai desain termal papan sirkuit tercetak dan penutup elektronik, yang mencakup model DELPHI (multi-resistor), perangkat Peltier, dan pipa panas. Karakteristik kehilangan tekanan dapat dipertimbangkan dengan menggunakan celah, dan karakteristik PQ kipas menggunakan komponen berputar. Model yang dihasilkan dapat ditambahkan di perpustakaan.
BIM
Antarmuka perangkat lunak mendukung BIM 2.0. Autodesk® Revit® dan GRAPHISOFT ARCHICAD memiliki antarmuka langsung (opsional) yang melaluinya bagian target dapat dipilih dan struktur pohon dapat dipertahankan dan disederhanakan. Selain itu, modul ini dapat memuat file dalam format IFC, yang merupakan format standar BIM.
Analisis iluminasi
Perangkat lunak ini dapat menghitung iluminasi berbagai jenis cahaya; misalnya cahaya matahari melalui bukaan suatu bangunan dan penerangan buatan dengan mempertimbangkan directivity-nya. Permukaan benda seperti dinding diperlakukan sebagai permukaan refleksi difusif. Secara umum, semakin besar bukaan suatu bangunan, cenderung semakin besar pula kehilangan panas. Dengan menghitung iluminasi, keseimbangan antara panas dan cahaya dapat diperiksa secara kolektif.
Suku cadang AC
Bentuk model suku cadang yang sering digunakan untuk AC ruangan dapat diimpor. Modelnya meliputi kaset langit-langit, model anemostat, dan diffuser linier. Perangkat lunak ini dapat mengimpor data bagian CFD, seperti karakteristik pasokan udara, yang disediakan oleh SHASE*2. Berbagai parameter dapat diatur untuk mensimulasikan pengoperasian AC selain pemanasan dan pendinginan udara sederhana.
Radiasi matahari (ASHRAE, NEDO)
Data iklim yang diterbitkan oleh ASHRAE dan NEDO telah diatur sebelumnya dan dapat digunakan untuk pengaturan kondisi. Dengan memasukkan nilai bujur, lintang, tanggal, dan waktu yang berubah-ubah, ketinggian matahari dan sudut azimuth matahari pada lokasi dan waktu tertentu dihitung secara otomatis. Pengaruh radiasi matahari dapat diperiksa secara detail. Berbagai parameter termasuk penyerapan dan reflektifitas radiasi matahari dan material yang mentransmisikan cahaya secara menyebar, seperti kaca buram, dapat diatur.
Indeks kenyamanan termal, risiko tekanan panas, dan efisiensi ventilasi
Indeks kenyamanan PMV dan SET* dapat diperoleh dari temperatur, kelembapan, dan MRT (Mean Radiant Temperature) yang telah diperoleh, sebagai salah satu fungsi pemrosesan hasil. WBGT (indeks risiko tekanan panas), dan skala efisiensi ventilasi (SVE), yang beberapa indeksnya dapat diubah menjadi waktu nyata, dapat diatur dengan satu klik, dan rentang area perhitungan dapat dipilih (misalnya, salah satu dari dua kamar).
Kondensasi kelembaban/embun
Perangkat lunak ini dapat menganalisis kelembaban di udara. Pengembunan dan penguapan embun pada permukaan dinding akibat perubahan suhu dapat diperhitungkan dan jumlah kondensasi dan penguapan embun per waktu dapat diperoleh. Perangkat lunak ini mendukung analisis perpindahan uap air di dalam benda padat, dan fungsinya dapat digunakan untuk menganalisis benda permeabel dan kondensasi embun di dalam suatu bagian.
Model kanopi tanaman (aliran dan panas)
Hambatan udara yang ditimbulkan oleh tajuk tanaman dapat diketahui dengan mengatur koefisien gesek dan kerapatan luas daun. Untuk tanaman yang sering digunakan seperti pohon oak, parameternya telah diatur sesuai dengan nilai yang direkomendasikan. Perangkat lunak ini juga mensimulasikan efek pendinginan melalui panas laten penguapan pada permukaan daun dengan menggunakan suhu tetap dan mengatur jumlah panas yang diserap. Fungsi ini dapat digunakan untuk analisis lingkungan angin luar ruangan dan efek pulau panas.
Windtool
Alat ini membantu menilai lingkungan angin luar ruangan. Kriteria penilaian dapat dipilih dari yang dikemukakan oleh Murakami et al. dan oleh Institut Teknik Angin. Dengan menentukan bentuk dasar dan parameter yang diperlukan untuk evaluasi lingkungan angin, parameter untuk 16 arah dihitung dan lingkungan angin diberi peringkat secara otomatis. Distribusi rinci arus dan tekanan udara per arah dapat divisualisasikan.
Medan elektrostatis
Selain gaya fluida, efek medan elektrostatis, yang menerapkan gaya eksternal pada partikel bermuatan, juga dapat dipertimbangkan. Dengan mengatur muatan listrik partikel dan potensial listrik pada permukaan dinding, fungsi tersebut dapat digunakan untuk analisis guna mempertimbangkan pengendalian area lapisan elektrostatis. Kecepatan partikel bermuatan tidak menempel pada permukaan dinding juga dapat diperiksa dengan menggunakan fungsi tersebut.
Pemetaan
Ketika suatu fenomena target berada dalam rentang yang kecil dan fenomena tersebut dipengaruhi oleh area sekitarnya yang luas, hasil analisis area sekitarnya dapat digunakan untuk analisis fenomena target sebagai kondisi batas untuk mengurangi beban perhitungan. Untuk menganalisis hanya bagian dalam selungkup suatu perangkat elektronik yang sangat dipengaruhi oleh bagian luarnya, hasil analisis bagian luar dapat digunakan sebagai kondisi batas.
Aliran resin berbusa
Perangkat lunak ini menghitung perilaku pengisian suatu benda dengan resin berbusa, yang digunakan sebagai isolator panas untuk rumah dan lemari es. Untuk memeriksa kecepatan dan tekanan pengisian serta posisi injeksi resin, perangkat lunak mensimulasikan perilaku dalam 3D. Simulasi dapat memberikan lebih banyak informasi dalam waktu yang lebih singkat dibandingkan pengukuran sebenarnya.
Permukaan bebas
Perangkat lunak ini menghitung bentuk antarmuka antara gas dan cairan. Metode MARS atau VOF dapat digunakan, dan tahapan target perhitungan dapat dipilih: baik gas maupun cair, hanya gas, atau hanya cairan. Fungsi ini berguna dalam berbagai bidang: mulai dari analisis tsunami di bidang teknik sipil dan konstruksi hingga analisis penyolderan di bidang perangkat elektronik.
Pemadatan/Pencairan
Perubahan fasa antara fluida dan padat, misalnya air menjadi es dan es menjadi air, dapat diperhatikan. Fenomena berikut yang berhubungan dengan pemadatan/pelelehan dapat dipertimbangkan: perubahan aliran dipengaruhi oleh daerah pemadatan, perubahan kecepatan leleh tergantung pada status aliran, dan panas laten pada peleburan. Fenomena air dalam pembuat es menjadi es dapat disimulasikan menggunakan fungsi tersebut.
Mendidih/kondensasi (nukleasi gelembung, pertumbuhan gelembung/kondensasi)
Dengan fungsi tersebut, pengguna dapat menganalisis aliran mendidih, yaitu aliran dua fase gas-cair yang disebabkan oleh perbedaan suhu antara cairan dan permukaan konduksi panas. Aliran didih dianalisis sebagai analisis permukaan bebas menggunakan metode MARS, dan pembangkitan panas laten serta perubahan volume akibat pertumbuhan gelembung/kondensasi dipertimbangkan menggunakan model perubahan fasa.
Pelacakan partikel
Perangkat lunak ini mensimulasikan perilaku partikel tergantung pada karakteristiknya (diameter, kepadatan, dan kecepatan sedimentasi) dan aksi/reaksi antara partikel dan fluida. Hal ini mencakup sedimentasi karena gravitasi, gaya inersia untuk partikel massa, dan pergerakan karena gaya elektrostatis, pencairan saat menempel pada permukaan dinding, penguapan dan panas laten, perilaku seperti gelembung dalam cairan untuk partikel bermuatan.
Panel (konduksi panas/transfer/transportasi termal)
Sifat material dan kondisi gerak dapat diterapkan pada panel yang tidak memiliki model ketebalan, yang memungkinkan konduksi panas ke bagian lain dan pembuangan panas ke udara. Hal ini memungkinkan simulasi proses pengumpanan kertas dan pengeringan film, di mana benda tipis bergerak dan mengalami pemanasan berulang kali.
