Analisi termica di un amplificatore audio con FloEFD per Solid Edge

Puoi approfondire il tema dell’analisi termica dei prodotti elettronici attraverso QUESTO WEBINAR.

Qui sotto trovi la trascrizione del video.

Nell’interfaccia di Solid Edge appaiono alcune aggiunte: il ribbon Flow Analysis e l’albero FloEFD che permettono di interagire con le entità del modello e visualizzare i risultati dell’analisi.

Per gli utilizzatori Solid Edge rappresentano entrambi una naturale estensione dell’ambiente di lavoro.

La maniera più semplice per cominciare è attraverso il wizard, un percorso guidato che aiuta il progettista a impostare i principali dati dell’analisi.

Una volta completato il wizard viene creato un nuovo modello CFD associato alla geometria CAD.

Usando l’albero di FloEFD è possibile completare lo scenario di analisi che vogliamo studiare. Questo include dati come le caratteristiche dei materiali, le condizioni al contorno e le sorgenti di calore.

Queste condizioni vengono assegnate direttamente sulla geometria, sulle facce o sulle parti. Questo approccio è particolarmente conveniente quando si desidera effettuare aggiustamenti alla geometria.

Anche gli obiettivi dell’analisi possono essere associati alla geometria. Si tratta di dati chiave aggiuntivi che vengono estratti dai risultati principali dell’analisi.

L’ultimo passo del setup è la definizione della griglia. Una delle caratteristiche chiave di FloEFD è il suo approccio di creazione della griglia, che supera uno dei principali colli di bottiglia in questo tipo di simulazione. Il mesher di FloEFD è in grado di gestire facilmente una varietà di geometrie complesse.

Una volta completata l’analisi, i risultati sono caricati nel modellatore.

Qui stiamo vedendo i risultati su un piano di sezione, con i vettori che mostrano la direzione del flusso e i colori la velocità dell’aria.

Possiamo cambiare la mappa: adesso i colori mostrano la distribuzione di temperatura.

Le mappe sulle superfici danno la possibilità di vedere, ad esempio, l’andamento della temperatura in tre dimensioni. Possiamo usare lo strumento “sonda” per estrarre il valore puntuale nella zona di interesse.

Adesso diamo un’occhiata alla temperatura ai componenti all’interno della scatola.

Un’altra opzione di visualizzazione molto potente è fornita dalle traiettorie del flusso, che può essere animata per dare una visione d’insieme di come l’aria fluisca all’interno del dispositivo.

E’ importante notare come tutte queste opzioni siano disponibili nel contesto del modello geometrico.

Dopo aver visto i primi risultati, decidiamo di fare delle modifiche al progetto per aumentare l’efficienza del raffreddamento.

Uno dei vantaggi di FloEFD è la stretta associazione con il modello geometrico, che riduce drasticamente il tempo necessario per studiare lo spazio di progetto. Gli utenti Solid Edge possono modificare rapidamente i parametri geometrici, tutti gli altri possono affidarsi alla Tecnologia Sincrona che permette di modificare la geometria come se fosse nativa.

Una delle prime idee che vogliamo provare è spostare leggermente il ventilatore verso il centro dell’amplificatore. L’intento è quello di dirigere più arie nella zona centrale della scheda per raffreddare meglio i componenti, ma questo avviene a discapito del flusso nell’intorno del dissipatore. Per ovviare a ciò, vengono estese leggermente le alette del dissipatore.

Adesso l’unica cosa che rimane da fare è clonare il setup dell’analisi per applicare in un colpo al nuovo disegno le medesime condizioni di funzionamento dello studio precedente.

Dopo aver fatto girare il nuovo caso, possiamo visionare la soluzione per vedere gli effetti del nuovo disegno.

La sezione mostra un flusso d’aria maggiore nella zona centrale della scheda, mentre i componenti sembrano più freddi.

Il solito effetto si può vedere dalla distribuzione di temperatura sulle superfici dei componenti.

Lo strumento di confronto permette di comparare facilmente fianco a fianco i risultati delle due simulazioni.

Possiamo usarlo per confrontare una varietà di risultati, non solo le mappe di temperatura ma anche tabelle che mostrano la temperatura dei componenti di interesse.

Questo video ha mostrato come FloEFD per Solid Edge possa essere utilizzato per migliorare l’efficacia del raffreddamento di un amplificatore audio.

FloEFD mette la potenza della simulazione fluidodinamica direttamente nelle mani del progettista per realizzare rapidamente analisi accurate.

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