Floefd流体热仿真实战培训目录（选修体系）

一、课程概述

二、培训对象

三、培训目标

• 基础目标（必修达成）：熟练掌握Floefd软件核心操作流程、CAD内嵌仿真逻辑、几何预处理与网格生成核心技巧，精通单一产品稳态/瞬态流体热仿真基础设置与结果解读，能独立完成简单场景（如零部件散热、基础流道流动）的仿真分析。
• 进阶目标（选修+必修达成）：精通至少2-3个专项功能模块（如强制对流散热、多相流仿真、电子设备热管理等），掌握复杂产品（如汽车动力总成、电子机箱、航空航天零部件）的流体热仿真建模与设计优化技巧，理解Floefd与其他软件的协同仿真逻辑。
• 实战目标（全体系适配）：能结合行业典型案例，独立完成产品设计阶段流体热仿真全流程分析与设计迭代优化，具备利用Floefd解决实际工程问题的能力，建立标准化的前端仿真工作流，实现仿真与设计的高效协同。

四、培训体系说明

五、核心培训专题与知识点（必修+选修）

第一部分：必修基础专题（所有学员必学）

专题1：Floefd软件基础与仿真流程

• 2026版Floefd软件核心介绍：软件定位、核心优势（前端仿真、快速迭代、CAD内嵌），与传统流体仿真软件的差异对比
• CAD内嵌操作界面：SolidWorks/UG/CATIA内嵌界面布局、核心菜单、模型树、结果后处理窗口功能解析，2026版新增功能（智能建模向导、AI参数推荐）应用
• 流体热仿真全流程解析：CAD模型准备→仿真域定义→物理场设置→边界条件与载荷定义→网格生成→求解计算→结果后处理→设计优化
• 软件基础操作：项目创建与管理、文件导入/导出、单位制设置、视图控制、个性化环境配置（快捷键、常用参数预设）
• 入门实操：简单机械零部件（如散热片、基础流道）稳态流体热仿真全流程演练，熟悉CAD内嵌仿真核心逻辑

专题2：几何预处理与仿真域优化技术

• CAD模型预处理：导入模型常见问题（冗余特征、细小结构、几何缺陷）识别，Floefd内置几何修复工具应用
• 模型简化原则：设计阶段仿真模型简化逻辑，非关键结构（小孔、倒角、冗余面）抑制技巧，关键结构保留标准
• 仿真域定义与优化：仿真域类型（封闭域、开放域）选择，边界距离设置，局部区域加密与简化技巧，2026版智能仿真域推荐功能应用
• 子域与区域划分：复杂产品子域创建，不同区域物理属性差异化设置，多部件协同仿真域配置
• 实操案例：电子PCB板（含多芯片、散热片）几何预处理与仿真域优化设置

专题3：网格生成与质量优化核心技术

• Floefd网格核心原理：自适应网格生成逻辑，与传统结构化/非结构化网格的差异，网格精度等级划分标准
• 网格参数设置：全局网格尺寸、局部网格加密（关键区域、边界层）、网格生长率、曲率适配参数优化
• 边界层网格设置：流体-固体界面边界层网格生成，层数、厚度控制，适配不同流动（层流/湍流）场景
• 网格质量检查与优化：核心质量指标（网格密度、正交性、扭曲度）解读，畸形网格修复，网格独立性验证方法
• 实操案例：复杂流道（如汽车进气管）网格生成与质量优化，平衡仿真精度与求解效率

专题4：流体热基础仿真（核心场景）

• 物理场设置：流体物理场（层流/湍流）、传热物理场（导热、对流、辐射）模型选择与适配场景，2026版新增物理模型（简化辐射模型、快速湍流模型）应用
• 材料属性定义：流体材料（空气、水、制冷剂）、固体材料（金属、塑料、复合材料）参数设置，自定义材料属性添加与管理
• 边界条件与载荷定义：速度入口/出口、压力入口/出口、壁面边界（绝热/等温/热流）设置，热源载荷（均匀/非均匀）加载，风扇、热源等典型载荷参数配置
• 求解器设置：稳态/瞬态求解选择，迭代参数（收敛精度、迭代步数）调整，2026版求解器优化功能（快速收敛算法、并行计算）应用，收敛性监控与异常问题排查
• 结果解读：温度场、流速场、压力场、热流密度等核心结果分析，散热瓶颈、流动死区等问题识别方法
• 实操案例：单芯片散热仿真、基础管道流动仿真，完成从建模到结果分析全流程实操

专题5：仿真结果后处理与报告生成

• 后处理核心功能：温度云图、流速矢量图、压力分布图、流线图创建与优化，关键截面（切片）结果提取
• 数据统计与分析：关键点位（如芯片表面、散热片顶部）温度/压力提取，平均温度、最大流速等核心参数统计，趋势曲线生成与分析
• 动画制作：瞬态仿真过程动画、动态结果（温度变化、流动过程）展示，关键场景截取与优化
• 标准化报告生成：核心结果、问题分析、优化建议整合，Word/PDF格式导出，适配设计评审与工程汇报需求，2026版报告模板自定义应用
• 实操案例：基础散热仿真结果后处理与标准化报告编制

第二部分：进阶选修专题（学员自主选择）

选修专题1：高级散热结构仿真模块（核心进阶，适配全行业）

• 被动散热结构仿真：散热片、热管、均热板（Vapor Chamber）、散热孔阵列散热仿真，结构参数（尺寸、间距、材质）优化设置
• 主动散热结构仿真：风扇、散热模组（风扇+散热片）、液冷散热系统（微型通道、冷板）仿真，风扇曲线拟合、液冷回路参数配置技巧
• 新型散热技术仿真：相变材料（PCM）散热仿真、热管阵列散热仿真，2026版Floefd新增新型散热结构仿真工具应用
• 实操案例：服务器CPU散热模组（风扇+热管+散热片）仿真与优化、电子设备相变散热仿真

选修专题2：电子设备热管理仿真模块（适配电子、新能源行业）

• 高密度PCB板散热仿真：多芯片堆叠封装（3D IC）散热仿真，元器件布局对散热的影响分析，铜皮损耗、焦耳热耦合散热仿真
• 电子机箱/机柜散热仿真：封闭空间气流组织优化，多设备协同散热仿真，局部热点抑制技巧
• 新能源电子散热：电池包（电芯、汇流排）散热仿真，电机控制器（IGBT、MOSFET）散热仿真，充放电过程温度场分析
• 实操案例：AI服务器机箱散热仿真与风道优化、新能源汽车电机控制器散热仿真

选修专题3：多相流与特殊流动仿真模块（适配化工、汽车、机械行业）

• 多相流模型选择：VOF模型、Mixture模型适配场景，气-液（如冷却水滴落、油气混合）、液-液（如油水分离）多相流仿真设置
• 特殊流动场景仿真：多孔介质流动（如过滤器、散热棉）、旋转机械流动（如风扇、泵体）、自然对流与强制对流复合流动仿真
• 核心参数配置：相界面处理、相间作用参数设置，多孔介质渗透率、惯性系数定义，旋转机械转速、扭矩参数配置
• 实操案例：汽车发动机冷却系统气液两相流仿真、过滤器多孔介质流动仿真

选修专题4：多物理场耦合仿真模块（适配高端研发需求）

• 耦合仿真核心原理：Floefd与Ansys Mechanical/Maxwell、CAD内嵌结构分析模块的协同流程，单向/双向耦合逻辑
• 主流耦合场景实操：
  • 流-热-结构耦合：散热结构（如散热片、管道）热变形与流场、温度场耦合仿真，结构强度与散热性能协同优化
  • 流-热-电磁耦合：射频器件、电机电磁损耗耦合散热仿真，电磁性能与热管理协同分析
• 2026版耦合算法优化：多场耦合数据传递效率提升，求解稳定性优化，大规模问题并行计算应用
• 实操案例：电机电磁-热-结构耦合仿真、射频模块电磁损耗散热耦合仿真

选修专题5：AI辅助仿真与设计优化模块（适配全行业高端研发需求）

• AI辅助建模：智能仿真域推荐、网格尺寸自动优化、物理场模型自适应选择，减少人工干预
• AI求解加速：自适应迭代参数调整、网格动态加密/简化，大规模仿真问题求解效率提升30%以上
• 多目标优化：基于AI的产品结构/工艺参数优化（如散热片尺寸、风扇转速、流道形状），目标函数（温度、压力损失、成本）设定与求解
• 实操案例：AI辅助下的电子设备散热结构多目标优化仿真、流道流动阻力最小化优化仿真

选修专题6：CAD协同与自动化仿真模块（适配设计研发高效需求）

• CAD与Floefd深度协同：模型修改后仿真模型自动更新，设计参数与仿真结果联动分析
• 参数化仿真：CAD参数化建模与Floefd参数化仿真联动，多组参数批量仿真与结果对比
• 自动化脚本开发：Python/宏命令与Floefd联动，自动化建模、仿真求解、结果输出脚本编写
• 实操案例：Python脚本自动化完成多组散热片尺寸参数仿真与结果对比分析

第三部分：行业定制实战专题（选修，按行业场景划分）

行业专题1：汽车行业流体热仿真（适配汽车研发工程师）

• 核心场景：汽车发动机舱散热仿真、进排气系统流动仿真、电池包热管理（液冷/风冷）仿真、车内空调通风仿真
• 实操案例：新能源汽车电池包夏季/冬季散热仿真优化、汽车发动机舱气流组织与散热仿真

行业专题2：电子与半导体行业流体热仿真（适配电子研发工程师）

• 核心场景：智能手机/笔记本电脑散热仿真、AI服务器散热仿真、半导体设备（光刻机/刻蚀机）热管理仿真、PCB板高密度散热仿真
• 实操案例：笔记本电脑散热模组（风扇+热管）仿真优化、AI服务器机箱散热与风道设计仿真

行业专题3：航空航天行业流体热仿真（适配航空航天工程师）

• 核心场景：航空发动机零部件散热仿真、飞行器座舱通风仿真、卫星设备热真空环境散热仿真
• 实操案例：卫星载荷设备散热仿真、航空发动机叶片冷却通道流动仿真

行业专题4：机械与化工行业流体热仿真（适配机械/化工工程师）

• 核心场景：机械设备冷却系统仿真、化工管道流动与传热仿真、换热器传热效率仿真、泵体/风机流动仿真
• 实操案例：管壳式换热器传热效率仿真优化、化工管道气液两相流仿真