第一章：球閥設(shè)計(jì) P1
第一階段教程首先包括了水流經(jīng)一個(gè)球閥裝置以及隨后的一些設(shè)計(jì)改變。這個(gè)教程的目的是展現(xiàn)如何方便快速的使用FloEFD.Pro 進(jìn)行流體流動(dòng)仿真和快捷的進(jìn)行分析設(shè)計(jì)變量。對(duì)于想要確定設(shè)計(jì)變化所產(chǎn)生影響的工程師而言，F(xiàn)loEFD.Pro 這兩大優(yōu)點(diǎn)正是他們所需要的。
第二章：耦合熱交換 P17
這一階段耦合熱交換教程展現(xiàn)了如何對(duì)涉及到固體導(dǎo)熱的流動(dòng)分析進(jìn)行每一步基礎(chǔ)的設(shè)置。雖然說這個(gè)例子的基本原則是適用于所有的散熱問題，但這個(gè)例子對(duì)那些關(guān)注電子設(shè)備內(nèi)流動(dòng)和熱交換的用戶特別有借鑒意義?，F(xiàn)在假定你已經(jīng)完成了第一階段：球閥設(shè)計(jì)教程，因?yàn)檫@個(gè)例子將展現(xiàn)一些更為詳細(xì)的 FloEFD.Pro 的使用原則。
第三章：多孔介質(zhì) P38
在這個(gè)教程中，我們分析汽車排氣管某一管段的流動(dòng)，這個(gè)排氣流動(dòng)受到兩個(gè)用于將有害一氧化碳轉(zhuǎn)變成二氧化碳的多孔介質(zhì)阻礙。當(dāng)設(shè)計(jì)汽車的催化轉(zhuǎn)化器時(shí)，工程師要在最大化催化器內(nèi)部表面的同時(shí)盡量減小催化器的排氣阻力與排氣和表面接觸持續(xù)時(shí)間兩者之間尋求最佳點(diǎn)。
因此，排出氣流質(zhì)量流量在整個(gè)催化器截面上更為均勻的分布有助于它的使用性。FloEFD.Pro中多孔介質(zhì)的可以仿真每一種催化器，允許你對(duì)催化器所占據(jù)的空間以分布式的阻力進(jìn)行仿真，而不是對(duì)催化劑內(nèi)所有獨(dú)立通道進(jìn)行分別仿真，因?yàn)檫@種方式是不符合實(shí)際情況甚至是不可能存在的。在這個(gè)FloEFD.Pro 教程例子中我們考慮了催化劑多孔介質(zhì)滲透類型（對(duì)于流動(dòng)方向上等向性或非等向性的阻力）對(duì)整個(gè)催化器截面上排出氣體質(zhì)量流量的影響。我們會(huì)觀察到在排氣后部的流動(dòng)跡線分布比模型的入口處和穿過多孔介質(zhì)時(shí)來的均勻。此外，依據(jù)流體速度對(duì)流動(dòng)跡線賦予顏色，排出流體在多孔催化劑中的阻力可以得到估計(jì)，從催化器的效率而言這一點(diǎn)也是很重要的。
第四章：確定水力損失 P50
傳統(tǒng)上在工程實(shí)踐中任何管路的壓力水頭損失可以劃分為兩個(gè)部分：沿程阻力損失和局部阻力損失，諸如彎頭，T 形管， 變徑，閥門， 風(fēng)門等。 這些損失的累加就成為水利損失。通常情況下，由于基于理論和實(shí)踐研究所得出的公式相對(duì)簡單，所以在工程實(shí)踐方面確定管子中的摩擦損失不是很困難。比較麻煩的問題是局部阻力 (或者稱為局部壓降)。 這方面通常只有實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)是可靠的， 這都是由于他們自身特性所造成的限制，特別是在分析管子和裝置形狀劇烈變化時(shí)，另外也由于內(nèi)部復(fù)雜的流動(dòng)狀態(tài)所造成的。FloEFD.Pro 提供了一種新的方法來確定這種局部阻力，可以以比較高的精度來計(jì)算預(yù)測管子系統(tǒng)內(nèi)局部阻力。
第五章：圓柱阻力系數(shù) P64
FloEFD.Pro 可以用于研究物體周圍的流動(dòng)和確定由于流動(dòng)所造成物體上的升力和牽引阻力。
在這個(gè)例子中我們利用 FloEFD.Pro 確定一個(gè)浸沒在均勻流體中的圓柱體阻力系數(shù)。這個(gè)圓柱的軸線與流體流向垂直。
第六章：熱交換系數(shù) P75
FloEFD.Pro 可以用于研究許多工程設(shè)備的流體流動(dòng)和熱交換。在這個(gè)例子中我們使用FloEFD.Pro 確定一個(gè)逆流熱交換器的效率并且觀察其內(nèi)部的溫度和流動(dòng)形式。使用FloEFD.Pro 確定熱交換器的效率是非常方便，并且通過觀察流動(dòng)和溫度的分布，設(shè)計(jì)工程師可以直觀的了解所發(fā)生的物理過程，從而對(duì)于改進(jìn)設(shè)計(jì)提供正確的指導(dǎo)。熱交換器性能測量的簡單方法是效率，也就是在傳熱過程中高溫流體進(jìn)入到另一股低溫流體中的熱量。 如果在所有的開口處溫度已知，則這個(gè)效率可以被確定。在 FloEFD.Pro 中入口處的流體溫度可以被定義并且出口處的溫度也可以方便的被確定。熱交換系數(shù)可以由下式來確定。
第七章：網(wǎng)格優(yōu)化 P90
這個(gè)教程的目的是演示 FloEFD.Pro 中不同的網(wǎng)格功能可以使你以手工方式更好的對(duì)問題進(jìn)行網(wǎng)格改進(jìn)。盡管自動(dòng)生成的網(wǎng)格通常都是合適的，但對(duì)一些復(fù)雜的問題而言，計(jì)算機(jī)內(nèi)存顯得太小，因?yàn)檫@些問題具有重要的小而薄幾何和物理特征，而這些特征可能會(huì)導(dǎo)致大量的網(wǎng)格。
在這種情況下我們推薦你嘗試使用 FloEFD.Pro 相應(yīng)的選項(xiàng)來手動(dòng)的調(diào)整對(duì)于求解問題特征的計(jì)算網(wǎng)格，以便更好的求解。這個(gè)教程就是引導(dǎo)你如何做到這一點(diǎn)。
第八章：EFD Zooming 應(yīng)用 P104
問題描述
FloEFD.Pro 的 EFD Zooming 功能用一個(gè)工程化的例子來演示，這個(gè)例子是為電子設(shè)備內(nèi)部一個(gè)與其它電子元件相連的主芯片選擇一個(gè)更好的散熱器外形。
如圖所示這個(gè)電子設(shè)備組件模型包括了著重考慮的主芯片散熱器。安裝在設(shè)備入口處的風(fēng)扇吹風(fēng)進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，其目的是對(duì)溫度升高的電子元器件（其內(nèi)部有熱源）進(jìn)行冷卻。扁平的主芯片被貼賦在由絕緣材料構(gòu)成的主板上。為了使主芯片更好的冷卻，在芯片的上表面安裝了一個(gè)搭載風(fēng)扇的散熱器。
第九章：紡織機(jī)械
問題描述
這個(gè)例子中所用的簡單紡織機(jī)械以一個(gè)具有狹長入口管和圓柱定子的封閉空心圓柱體來描述。
一個(gè)薄壁圓錐體高速旋轉(zhuǎn)?？諝庠陔x開出口管子之前流經(jīng)旋轉(zhuǎn)的圓錐體。由于切向應(yīng)力，這個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓錐體使空氣形成漩渦。旋轉(zhuǎn)空氣運(yùn)動(dòng)確定紗線織物的結(jié)構(gòu)方向。
在這個(gè)例子中的空心圓柱尺寸如下：內(nèi)徑為 32 mm 并且內(nèi)部高度為 20 mm?？諝庖?.0002026 kg/s 質(zhì)量流量被注射入直徑為 1 mm 的入口管。這個(gè)圓錐體的厚度為 1 mm 并且這個(gè)圓錐體的邊被放置在距離主圓柱體的 3 mm 處。這個(gè)圓錐體以 130000 RPM 的速度旋轉(zhuǎn)。圓柱體出口管外部的壓力被定義為 96325 Pa。
FloEFD.Pro 分析空氣流動(dòng)時(shí)不考慮任何纖維粒子。假設(shè)纖維粒子對(duì)空氣流動(dòng)的影響被忽略。
將小顆粒的聚苯乙烯粒子射入到空氣流中，通過后處理的 Flow Trajectory 能夠研究空氣流動(dòng)對(duì)織物的影響。40 m/s 空氣切向速度被定義為初始條件以加速收斂和減少求解問題的計(jì)算時(shí)間。
第十章：圓形通道中的非牛頓流體流動(dòng) P133
問題描述
現(xiàn)在我們來分析一種非牛頓流體通過矩形截面通道的三維流動(dòng)，這個(gè)通道內(nèi)嵌入了七個(gè)不對(duì)稱布置的圓柱（具體參見 Ref. 1 ）。按照 Ref. 1 ，我們將含有3％黃原膠的水溶液作為非牛頓流體。它的粘性近似的服從指數(shù)關(guān)系式η = K (γ)n-1 ， 此處稠度系數(shù)K=20Pa×sn ，并且指數(shù) n = 0.2。 此處其它參數(shù) (密度等)是和水一樣的 (因?yàn)檫@是水溶液)。
這個(gè)問題的目的是確定通道內(nèi)的總壓力損失。也就是為了驗(yàn)證在水中加入了 3% 黃原膠對(duì)通道內(nèi)總壓力損失的影響，我們將使用相同的體積流量來對(duì)通道內(nèi)水的流動(dòng)進(jìn)行計(jì)算。
FloEFD.Pro 在通道入口處使用均勻的流速分布來進(jìn)行計(jì)算，流體的體積流量為 50 cm3/s。在通道的出口處邊界條件定義為靜壓 1 atm。計(jì)算的目標(biāo)是通道對(duì)流動(dòng)的阻力，也就是說，在通道進(jìn)出口之間的總壓降ΔP0 。
第十一章：具有反射鏡和屏幕的加熱球 P138
問題描述
我們對(duì)一個(gè)直徑為 0.075 m 被2KW 熱源持續(xù)加熱的球進(jìn)行分析。這個(gè)球向同心布置內(nèi)徑為0.128m 的半球形反射器輻射熱量，并且通過一個(gè)與反射鏡形狀類似的玻璃罩向一個(gè)圓形屏幕輻射熱量。這個(gè)屏幕半徑為0.15m 且與反射器中心對(duì)齊，距離圓球1m 遠(yuǎn)處。除了覆蓋的玻璃之外，其它所有物體都是由不銹鋼組成。球的表面和面向球的濾光鏡表面都是黑體。這個(gè)濾光鏡的背面是非輻射的。這個(gè)教程的目的是分析反射鏡和它的發(fā)射率是如何影響球和屏幕的溫度。為了做到這一點(diǎn)，以下的三個(gè)例子需要進(jìn)行分析：
例子 1: 反射鏡的內(nèi)表面 (也就是對(duì)著球的面) 是白體；
例子 2: 反射鏡所有表面是黑體；
例子 3: 去除反射鏡；
穩(wěn)態(tài)問題進(jìn)行計(jì)算時(shí)開啟 Heat conduction in solids 選項(xiàng)，以便所有物體內(nèi)部的導(dǎo)熱都得到計(jì)算?？紤]到自然對(duì)流熱交換量很小(可以看作整個(gè)結(jié)構(gòu)都放在空氣相當(dāng)稀薄的地方) ，所以勾選 Heat conduction in solids only 。由于開啟了這個(gè)選項(xiàng)，所以我們不需要對(duì)這個(gè)項(xiàng)目定義流體，而且計(jì)算的時(shí)候不考慮任何流體的流動(dòng)，因此節(jié)省了計(jì)算時(shí)間和限制了物體之間的熱交換形式只能是輻射。物體的初始溫度假定為293.2 K。
讓我們分析由 FloEFD.Pro 計(jì)算每一種例子所得到的結(jié)果。
第十二章：旋轉(zhuǎn)葉輪 P145
問題描述
我們來分析一下空氣流經(jīng)有旋轉(zhuǎn)葉輪（見下圖）的離心泵。泵有一固定的軸向入口 (孔)， 這一入口連接有一個(gè)半徑為 92 mm 的管子。旋轉(zhuǎn)葉輪將入口處的空氣吸入，具有楔形導(dǎo)向和后緣的旋轉(zhuǎn)葉輪有七個(gè)分開固定厚度的后向葉片。在徑向上每一個(gè)葉片由葉輪入口 120 mm 半徑處的 65°翹曲變化到出口 210 mm 半徑處的 70°。這些葉片被限制在具有相同的角速度 2000rpm 的葉輪旋轉(zhuǎn)外殼之間。葉輪下游的空氣進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)（非旋轉(zhuǎn)）的徑向擴(kuò)散。
為了完成問題的描述，我定義如下的進(jìn)出口邊界條件：均勻流速且與泵軸平行的入口空氣體積流量為 0.3 m3/s；在出口徑向上的靜壓定義為 1 atm 。
第十三章：CPU 冷卻器 P152
問題描述
我們來分析一個(gè)由銅芯和62 個(gè)翅片的鋁制散熱器組成的 CPU 冷卻器。8 個(gè)葉片的風(fēng)扇產(chǎn)生恒定流量的空氣通過散熱器。CPU 嵌于PCB 上的插座中。CPU 產(chǎn)生的熱量通過銅芯傳遞到散熱器，最后進(jìn)入到空氣中。
利用 FloEFD.Pro 對(duì)問題進(jìn)行計(jì)算，使用局部旋轉(zhuǎn)區(qū)域的概念是非常方便的。為了簡化問題的描述，我們不考慮CPU 和冷卻器之間的導(dǎo)熱界面層。同時(shí)，我們也忽略了CPU通過插座和PCB 的導(dǎo)熱。
冷卻器效率定量的評(píng)價(jià)是熱特性參數(shù)( )/ CA c A ψ = T T PD ，此處 c T 是CPU 表面溫度， A T 環(huán)境空氣溫度，而D P 是CPU的總設(shè)計(jì)熱耗 (TDP)。
第十四章：電子模塊 P161
指南中提到的一些特征需要有 Electronics (電子模塊)和 Library (工程庫)的許可證。
問題描述
本指南通過使用Electronics (電子模塊)中的各種特征驗(yàn)證了FloEFD.Pro仿真電子元件散熱能力。使用的案例是一個(gè)單板機(jī)箱體包含的元件有CPU，芯片組(南北橋)， 雙熱管散熱器，PC104擴(kuò)展板PCI和ISA插槽，SODIMM插槽以及內(nèi)存和外連接器。
室溫空氣通過側(cè)板和底板的通風(fēng)孔進(jìn)入箱體，后背板通風(fēng)孔安裝一個(gè)抽風(fēng)機(jī)，空氣由此流出箱體。氣體流動(dòng)帶走電子元件(CPU, 南北橋芯片組，DDR RAM芯片)產(chǎn)生的熱量。熱管將CPU和北橋芯片組產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱器，通過散熱器將熱量排到空氣中。模型中，散熱器安裝在抽風(fēng)機(jī)附近。
仿真的目的是為了保證在這些條件下，電子元件在適宜的溫度下工作。下表：案例中的電子元件典型的最高工作溫度值。
FloEFD資料下載: FloEFD.Pro V9.1 Tutorials_All_CH.(FloEFD培訓(xùn)手冊中文版) 全文下載.
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