第一章：球閥設計 P1
第一階段教程首先包括了水流經(jīng)一個球閥裝置以及隨后的一些設計改變。這個教程的目的是展現(xiàn)如何方便快速的使用FloEFD.Pro 進行流體流動仿真和快捷的進行分析設計變量。對于想要確定設計變化所產(chǎn)生影響的工程師而言，F(xiàn)loEFD.Pro 這兩大優(yōu)點正是他們所需要的。
第二章：耦合熱交換 P17
這一階段耦合熱交換教程展現(xiàn)了如何對涉及到固體導熱的流動分析進行每一步基礎的設置。雖然說這個例子的基本原則是適用于所有的散熱問題，但這個例子對那些關注電子設備內(nèi)流動和熱交換的用戶特別有借鑒意義。現(xiàn)在假定你已經(jīng)完成了第一階段：球閥設計教程，因為這個例子將展現(xiàn)一些更為詳細的 FloEFD.Pro 的使用原則。
第三章：多孔介質(zhì) P38
在這個教程中，我們分析汽車排氣管某一管段的流動，這個排氣流動受到兩個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。當設計汽車的催化轉(zhuǎn)化器時，工程師要在最大化催化器內(nèi)部表面的同時盡量減小催化器的排氣阻力與排氣和表面接觸持續(xù)時間兩者之間尋求最佳點。
因此，排出氣流質(zhì)量流量在整個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，允許你對催化器所占據(jù)的空間以分布式的阻力進行仿真，而不是對催化劑內(nèi)所有獨立通道進行分別仿真，因為這種方式是不符合實際情況甚至是不可能存在的。在這個FloEFD.Pro 教程例子中我們考慮了催化劑多孔介質(zhì)滲透類型（對于流動方向上等向性或非等向性的阻力）對整個催化器截面上排出氣體質(zhì)量流量的影響。我們會觀察到在排氣后部的流動跡線分布比模型的入口處和穿過多孔介質(zhì)時來的均勻。此外，依據(jù)流體速度對流動跡線賦予顏色，排出流體在多孔催化劑中的阻力可以得到估計，從催化器的效率而言這一點也是很重要的。
第四章：確定水力損失 P50
傳統(tǒng)上在工程實踐中任何管路的壓力水頭損失可以劃分為兩個部分：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，由于基于理論和實踐研究所得出的公式相對簡單，所以在工程實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)。 這方面通常只有實驗的數(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，另外也由于內(nèi)部復雜的流動狀態(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算預測管子系統(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和確定由于流動所造成物體上的升力和牽引阻力。
在這個例子中我們利用 FloEFD.Pro 確定一個浸沒在均勻流體中的圓柱體阻力系數(shù)。這個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備的流體流動和熱交換。在這個例子中我們使用FloEFD.Pro 確定一個逆流熱交換器的效率并且觀察其內(nèi)部的溫度和流動形式。使用FloEFD.Pro 確定熱交換器的效率是非常方便，并且通過觀察流動和溫度的分布，設計工程師可以直觀的了解所發(fā)生的物理過程，從而對于改進設計提供正確的指導。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問題進行網(wǎng)格改進。盡管自動生成的網(wǎng)格通常都是合適的，但對一些復雜的問題而言，計算機內(nèi)存顯得太小，因為這些問題具有重要的小而薄幾何和物理特征，而這些特征可能會導致大量的網(wǎng)格。
在這種情況下我們推薦你嘗試使用 FloEFD.Pro 相應的選項來手動的調(diào)整對于求解問題特征的計算網(wǎng)格，以便更好的求解。這個教程就是引導你如何做到這一點。
第八章：EFD Zooming 應用 P104
問題描述
FloEFD.Pro 的 EFD Zooming 功能用一個工程化的例子來演示，這個例子是為電子設備內(nèi)部一個與其它電子元件相連的主芯片選擇一個更好的散熱器外形。
如圖所示這個電子設備組件模型包括了著重考慮的主芯片散熱器。安裝在設備入口處的風扇吹風進入設備內(nèi)部，其目的是對溫度升高的電子元器件（其內(nèi)部有熱源）進行冷卻。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搭載風扇的散熱器。
第九章：紡織機械
問題描述
這個例子中所用的簡單紡織機械以一個具有狹長入口管和圓柱定子的封閉空心圓柱體來描述。
一個薄壁圓錐體高速旋轉(zhuǎn)。空氣在離開出口管子之前流經(jīng)旋轉(zhuǎn)的圓錐體。由于切向應力，這個旋轉(zhuǎn)的圓錐體使空氣形成漩渦。旋轉(zhuǎn)空氣運動確定紗線織物的結(jié)構(gòu)方向。
在這個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。空氣以0.0002026 kg/s 質(zhì)量流量被注射入直徑為 1 mm 的入口管。這個圓錐體的厚度為 1 mm 并且這個圓錐體的邊被放置在距離主圓柱體的 3 mm 處。這個圓錐體以 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 分析空氣流動時不考慮任何纖維粒子。假設纖維粒子對空氣流動的影響被忽略。
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 能夠研究空氣流動對織物的影響。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算時間。
第十章：圓形通道中的非牛頓流體流動 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，這個通道內(nèi)嵌入了七個不對稱布置的圓柱（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 (因為這是水溶液)。
這個問題的目的是確定通道內(nèi)的總壓力損失。也就是為了驗證在水中加入了 3% 黃原膠對通道內(nèi)總壓力損失的影響，我們將使用相同的體積流量來對通道內(nèi)水的流動進行計算。
FloEFD.Pro 在通道入口處使用均勻的流速分布來進行計算，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。計算的目標是通道對流動的阻力，也就是說，在通道進出口之間的總壓降ΔP0 。
第十一章：具有反射鏡和屏幕的加熱球 P138
問題描述
我們對一個直徑為 0.075 m 被2KW 熱源持續(xù)加熱的球進行分析。這個球向同心布置內(nèi)徑為0.128m 的半球形反射器輻射熱量，并且通過一個與反射鏡形狀類似的玻璃罩向一個圓形屏幕輻射熱量。這個屏幕半徑為0.15m 且與反射器中心對齊，距離圓球1m 遠處。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。這個濾光鏡的背面是非輻射的。這個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，以下的三個例子需要進行分析：
例子 1: 反射鏡的內(nèi)表面 (也就是對著球的面) 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)問題進行計算時開啟 Heat conduction in solids 選項，以便所有物體內(nèi)部的導熱都得到計算。考慮到自然對流熱交換量很小(可以看作整個結(jié)構(gòu)都放在空氣相當稀薄的地方) ，所以勾選 Heat conduction in solids only 。由于開啟了這個選項，所以我們不需要對這個項目定義流體，而且計算的時候不考慮任何流體的流動，因此節(jié)省了計算時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，具有楔形導向和后緣的旋轉(zhuǎn)葉輪有七個分開固定厚度的后向葉片。在徑向上每一個葉片由葉輪入口 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。葉輪下游的空氣進入一個平穩(wěn)（非旋轉(zhuǎn)）的徑向擴散。
為了完成問題的描述，我定義如下的進出口邊界條件：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
我們來分析一個由銅芯和62 個翅片的鋁制散熱器組成的 CPU 冷卻器。8 個葉片的風扇產(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，最后進入到空氣中。
利用 FloEFD.Pro 對問題進行計算，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 和冷卻器之間的導熱界面層。同時，我們也忽略了CPU通過插座和PCB 的導熱。
冷卻器效率定量的評價是熱特性參數(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的總設計熱耗 (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)中的各種特征驗證了FloEFD.Pro仿真電子元件散熱能力。使用的案例是一個單板機箱體包含的元件有CPU，芯片組(南北橋)， 雙熱管散熱器，PC104擴展板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)板和底板的通風孔進入箱體，后背板通風孔安裝一個抽風機，空氣由此流出箱體。氣體流動帶走電子元件(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，散熱器安裝在抽風機附近。
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培訓手冊中文版) 全文下載.
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