scSTREAM โปรแกรมจำลองพลศาสตร์การไหลและความร้อน CFD ได้ถูกนำไปใช้ในงาน อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์และสถาปัตยกรรมเป็นเวลาสามสิบปี ซอฟต์แวร์ที่มีการพัฒนาอยู่ตลอดเวลานั้น มีเอกลักษณ์เฉพาะด้วยอินเตอร์เฟสที่ใช้งานง่ายและการประมวลผลความเร็วสูง และยังมาพร้อมกับ Add-on : HeatDesigner ที่ถูกสร้างขึ้นโดยอาศัยรูปแบบของ scSTREAM โดยได้รับการพัฒนาเป็นพิเศษสำหรับการออกแบบการระบายความร้อนของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ HeatDesigner ให้ฟังก์ชั่นทางกายภาพที่จำเป็นสำหรับการออกแบบการระบายความร้อนด้วยอินเตอร์เฟสที่เรียบง่ายและประสิทธิภาพการคำนวณที่ทรงพลัง

ดาวน์โหลด โบรชัวร์ [PDF] เกี่ยวกับซอฟต์แวร์การวิเคราะห์การไหลและความร้อน ที่พัฒนาและจัดหาโดย Software Cradle

(PDF: 3.20 Mb)

รูปร่างและรูปทรงของตัววัตถุจะถูกแสดงและคำนวณโดยใช้วิธี: voxel method (ผิวหน้าที่เอียง และผิวหน้าโค้งในรูปทรงสี่เหลี่ยม), cut-cell method (รูปร่างของแบบจำลองที่สร้างด้วยเครื่องมือ CAD สามารถแสดง Geometries ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น) และวิธีสุดท้ายคือ  finite element model method (สร้างเมชแบบไม่อาศัยโครงสร้างขึ้นมา เพื่อรักษารูปทรง และรายละเอียดของโมเดลไว้).

ในเมชที่อาศํยโครงสร้าง สามารถรับรองรูปแบบที่ซับซ้อนได้ ไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยน รูปทรงหรือขนาดของแบบจำลอง และที่สำคัญไม่ส่งผลกระทบต่อความยากในการสร้างเมช. นอกจากนี้ Solver ทำการคำนวณด้วยความเร็วสูงในการคำนวณแบบขนาน และบรรลุการประมวลผล (Converge) โดยมีประสิทธิภาพในขณะที่ความเร็วของการคำนวณเพิ่มขึ้น ขึ้นอยู่กับจำนวน Threads ของ CPU

สามารถคำนวณการไหลที่เกิดจากการเคลื่อนไหนของวัตถุได้ เงื่อนไขของการเคลื่อนไหวที่โปรแกรมรับรองคือ การเคลือนที่ 720 องศา XYZ, การหมุน, และการยืดหยุ่นแบบ Elastic การถ่ายเทและดูดซับความร้อน และการไหลเข้าออกของอากาศสามารถตั้งค่าได้

ฟังค์ชั่นรับรองการเคลื่อนไหว และยืดหยุ่น ของตัววัตถุจากการกระทำของการไหล  การเคลือนไหวรวมไปถึง 3D การเคลือนที่ + 3D การหมุน ยกตัวอย่างเช่น การรอยของแผ่นไม้บนผิวน้ำ

สามารถปรับปรุงเมชบางส่วน เพื่อแสดงรูปร่างของแบบจำลองที่แม่นยำยิ่งขึ้น และทำการคำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น

สามารถทำการวิเคราะห์แบบ Multiphrase ได้ซึ่งช่วยให้การเชื่อมต่อของการวิเคราะห์ของเหลว และการวิเคราะห์การไหลของอนุภาควัตถุ

สามารถบันทึกรูปร่างและคุณสมบัติของชิ้นส่วนที่ใช้บ่อย รวมถึงตำแหน่ง, คุณลักษณะวัสดุ และคุณสมบัติเกี่ยวกับความร้อนได้

ข้อมูลเกี่ยวกับอุณหภูมิของแต่ละส่วนและปริมาณการปล่อยความร้อนที่ครอบคลุมที่ได้จากการวิเคราะห์ CFD ทั่วไปนั้นไม่เพียงพอที่จะสร้างเส้นทางความร้อนแบบสมบูรณ์แบบได้ ฟังค์ชั่น HeatPathView สามารถเข้ามาช่วยแสดงเส้นทางความร้อน และปริมาณการถ่ายเทความร้อนในโดเมนการคำนวณทั้งหมด เป็นแผนภาพกราฟ และตารางช่วยให้ผู้ใช้งาน ค้นหา จุดศูนย์รวมของเส้นทางความร้อนได้อย่างง่ายดาย

มีเครื่องมือที่สามารถสร้างแบบจำลองรายละเอียดของแพ็คเกจเซมิคอนดักเตอร์ รวมถึง QFP, SOP และ BGA โดยการระบุพารามิเตอร์ และแบบจำลอง โดยใช้ตัวต้านทานความร้อนเช่นรุ่น DELPHI และรุ่นตัวต้านทานสองตัว ที่สำคัญที่สุดผู้ผลิตเซมิคอนดักเตอร์สามารถให้บริการด้านข้อมูลเพื่อนำมาใช้ในจำลองได้ โดยไม่จำเป็นต้องเปิดเผยข้อมูลของผลิตภัณฑ์ ถึงแม้จะเป็นข้อมูลที่ไม่อาจเผลแพร่ได้

ในการคำนวณเงื่อนไขการถ่ายเทความร้อนขึ้นอยู่กับรูปแบบการเดินสายไฟของแผงวงจรพิมพ์ (PCB)โดยละเอียด โมดูลสามารถอ่านข้อมูล Gerber จากเครื่องมือ CAD ไฟฟ้า และนำเข้าข้อมูลเป็นแบบจำลองสำหรับการวิเคราะห์ ด้วยการใช้ข้อมูลของ Gerber ผู้ใช้งานจะได้รับผลการคำนวณที่สมจริงยิ่งขึ้น เมื่อพิจารณาถึงการถ่ายเทความร้อนที่ได้รับผลกระทบจากรูปแบบการเดินสายที่ไม่สม่ำเสมอ

สามารถคำนวณการถ่ายเทความร้อนจากการแผ่รังสีโดยคำนึงถึงการกระจายการสะท้อนการส่งผ่านการหักเหและการดูดซับ สามารถใช้วิธี VF (มุมมองปัจจัย) และวิธี FLUX ได้ ฟังก์ชั่นหลอดไฟสามารถจำลองความร้อนจากการแผ่รังสีโดยไม่มีข้อมูลรายละเอียดรูปร่างของหลอดไฟได้ นอกจากเส้นใยแล้วลำแสงเลเซอร์และการแผ่รังสีที่บกพร่องซึ่งระบุโดยค่าครึ่งมุมสามารถใช้เป็นแบบจำลองแหล่งความร้อนได้

การสร้างแบบจำลองของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เป็นไปได้โดยการแปลงข้อมูลผลลัพธ์ของการเปลี่ยนแปลงความร้อนเมื่อเวลาผ่านไปที่ใช้สำหรับการวัดความต้านทานความร้อนชั่วคราว * 1 เป็นฟังก์ชั่นโครงสร้าง (ความต้านทานความร้อน - ลักษณะความจุความร้อน) แบบจำลองความร้อนที่แม่นยำสามารถสร้างขึ้นได้โดยการเปรียบเทียบข้อมูลการทดสอบและการวิเคราะห์บนพื้นฐานของฟังก์ชั่นโครงสร้าง

^*1 อุปกรณ์การวัดระยะไม่ได้รวมอยู่กับแพ๊คเกจโปรแกรม

มีโมเดลหลากหลายให้เลือก เพื่อให้สามารถออกแบบแผงระบายความร้อนและแผงวงจรไฟฟ้า ได้อย่างสะดวกสะบาย ซึ่งรวมถึงรุ่น DELPHI (ตัวต้านทานหลายตัว) อุปกรณ์ Peltier และท่อความร้อนเป็นไปได้ที่จะพิจารณาลักษณะการสูญเสียแรงดันโดยใช้ slits และคุณลักษณะ P-Q ของพัดลม ที่ใช้ส่วนประกอบหมุนวน โมเดลที่สร้างและตั้งค่าสามารถบันทึกเพื่อใช้งานในครั้งต่อไปได้

โปรแกรมรับรองงาน BIM 2.0. Autodesk® Revit® และ GRAPHISOFT ARCHICAD โดยมีหน้าการใช้งานโดยตรงในรูปแบบ Plugin ซึ่งสามารถเลือกส่วนเป้าหมายและโครงสร้างต้นไม้สามารถเก็บรักษาไว้ พร้อมกับทำให้ง่ายขึ้นได้นอกจากนี้โมดูลสามารถโหลดไฟล์ในรูปแบบ IFC ซึ่งเป็นรูปแบบมาตรฐาน BIM

ซอฟต์แวร์สามารถคำนวณความสว่างของแสงประเภทต่างๆ ตัวอย่างเช่น แสงอาทิตย์ผ่านช่องเปิดของตัวอาคาร หรือแสงประดิษฐ์โดยคำนึงถึงทิศทางของแสง พื้นผิวของวัตถุเช่น ผนังจะถือเป็นพื้นผิวสะท้อนแสงหรือแบบกระจายแสง โดยทั่วไปการเปิดตัวของอาคารที่ใหญ่กว่าคือการสูญเสียความร้อนมากขึ้น ด้วยการคำนวณความสว่างจะสามารถตรวจสอบ และสร้างความสมดุลระหว่างความร้อนและแสงได้โดยรวม

โมเดลชิ้นส่วนที่ใช้บ่อยสำหรับเครื่องปรับอากาศในห้อง สามารถนำเข้าไปใช้ในโปรแกรมได้ โมเดลเริ่มต้นสามารถสร้างได้ในตัวโปรแกรมเช่น แอร์ฝังฝ้าเพดาน, ช่องลมทั่วไป, หรือหัวจ่ายลมแบบสล็อต โปรแกรมสามารถนำเข้าข้อมูล CFD part เช่น ลักษณะการจ่ายอากาศจากข้อมูล SHASE^*2 สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ เพื่อจำลองการทำงานของเครื่องปรับอากาศนอกเหนือจากการทำความร้อนและระบายความร้อนด้วยอากาศได้ง่าย

^*2 SHASE: Society of Heating, Air-Conditioning and Sanitary Engineers of Japan

สามารถตั้งค่าอ้างอิงจากข้อมูล ASHRAE และ NEDO ได้ ด้วยการป้อนค่าลองจิจูดละติจูด วันที่และเวลาโดยพลการระดับความสูงจากแสงอาทิตย์ และมุมมองมุมราบของดวงอาทิตย์ ณ ตำแหน่ง ค่ารังสีจะถูกคำนวณโอยอัตโนมัติ ผลของรังสีดวงอาทิตย์สามารถวิเคราะห์ได้ในรายละเอียด สามารถตั้งค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ รวมถึงการดูดซับและการสะท้อนกลับของรังสีดวงอาทิตย์และวัสดุที่ส่งผ่านแสงเช่นกระจกฝ้า

ดัชนีสภาวะน่าสบาย PMV และ SET สามารถวิเคราะได้โดยอาศัยผลลัพท์ด้านอุณหภูมิ ความชื่น ค่าอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวโดยรอบ MRT (Mean Radiant Temperature) จากการจำลองได้ ดัชนีภาวะเครียดจากความร้อน WBGT (heat stress risk indices) และระบบการระบายอากาศ the scale for ventilation efficiency (SVE) สามารถถูกคำนวณได้แบบ Real Time

สามารถวิเคราะห์ความชื้นในอากาศ การควบแน่นและการระเหยของน้ำค้างบนพื้นผิวผนัง ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ สามารถนำมาพิจารณาได้ รวมถึงปริมาณการควบแน่นแ ละการระเหยของน้ำค้างต่อเวลา นอกจากนี้แล้วยังรองรับการวิเคราะห์การถ่ายโอนความชื้นภายในของแข็ง และสามารถใช้ฟังก์ชันนี้เพื่อวิเคราะห์วัตถุที่ดูดซึมได้และการควบแน่นน้ำภายในด้วยเช่นกัน

การต้านลมที่เกิดจากต้นไม้ สามารถคำนวณได้โดยอ้างอิงจากค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน และความหนาแน่นของใบไม้  สามารถจำลองผลการทำความเย็นโดยความร้อนแฝงของการระเหยกลายเป็นไอบนพื้นผิวใบโดยใช้อุณหภูมิคงที่และตั้งค่าปริมาณความร้อนที่ถูกดูดซับ ฟังก์ชั่นนี้สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์สภาพแวดล้อมของลมภายนอกและ Heat Island Effect

เครื่องมือนี้ช่วยประเมินสภาพแวดล้อมลมกลางแจ้ง เกณฑ์การประเมินสามารถเลือกได้จากเกณฑ์ที่กำหนดโดย Murakami et al และโดยสถาบันวิศวกรรมลม โดยการระบุรูปร่างฐาน และพารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับการประเมินสภาพแวดล้อมลมพารามิเตอร์สำหรับลมทั้ง 16 ทิศทางจะถูกคำนวณ และสภาพแวดล้อมของลมจะถูกจัดอันดับโดยอัตโนมัติ การกระจายรายละเอียดของกระแสอากาศและความดันต่อทิศทางสามารถมองเห็นได้

นอกจากแรงของของไหลแล้วยังสามารถพิจารณาผลของสนามไฟฟ้าไฟฟ้าสถิตที่ใช้แรงภายนอกกับอนุภาคที่มีประจุได้ ด้วยการตั้งค่าประจุไฟฟ้าของอนุภาคและศักย์ไฟฟ้าของพื้นผิวผนังฟังก์ชันนี้สามารถใช้สำหรับการวิเคราะห์เพื่อพิจารณาการควบคุมพื้นที่ของสารเคลือบผิวชนวน นอกจากนี้ยังสามารถตรวจสอบความเร็วที่อนุภาคที่มีประจุไม่เกาะติดกับพื้นผิวผนังได้ด้วยการใช้ฟังก์ชั่นนี้

เมื่อเป้าหมายในการจำลองอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็ก ที่ได้รับผลกระทบจากบริเวณรอบ ๆ ที่กว้าง สามารถใช้ผลลัพท์การวิเคราะห์ของพื้นที่โดยรอบ เพื่อนำไปใช้ในพื้นที่เป้าหมายเป็นการตั้งค่าแบบขอบเขตเพื่อลดภาระการคำนวณ ในการวิเคราะห์เฉพาะด้านในของกล่องหุ้มสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ได้รับผลกระทบสูงจากภายนอกอุปกรณ์นั้นสามารถใช้ผลการวิเคราะห์ภายนอกเป็นเงื่อนไขขอบเขตได้

สามารถคำนวณพฤติกรรมของการเคลื่อนที่ของวัตถุ ด้วยโฟมเรซินซึ่งใช้เป็นฉนวนความร้อนสำหรับบ้านและตู้เย็น เพื่อตรวจสอบความเร็ว และแรงกดของการเติม และตำแหน่งของการฉีดเรซิน ซอฟต์แวร์จะจำลองพฤติกรรมในรุปแบบ 3 มิติ การจำลองสามารถให้ข้อมูลได้รวมเร็วกว่า และละเอียดกว่า การวัดจากการทดลองจริง

สามารถคำนวณรูปร่างของส่วนต่อประสานของวัตถุสถานะก๊าซกับของเหลว โดยใช้วิธี MARS หรือ VOF ได้ และสามารถเลือกระยะการคำนวณเป้าหมายได้ทั้งก๊าซและของเหลวก๊าซเท่านั้น หรือของเหลวเพียงสถานะเดียว ฟังก์ชั่นนี้มีประโยชน์ในหลากหลายสาขา ตั้งแต่การวิเคราะห์สึนามิในงานวิศวกรรมโยธาและการก่อสร้าง ไปจนถึงการวิเคราะห์การบัดกรีในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สามารถพิจารณาปรากฏการณ์ต่อไปนี้ที่เกี่ยวข้องกับการแข็งตัว/ การหลอมเหลว: การเปลี่ยนแปลงการไหลที่ได้รับผลกระทบจากบริเวณที่เป็นก้อนแข็งการเปลี่ยนความเร็วในการหลอมขึ้นอยู่กับสถานะการไหลและความร้อนแฝงที่ละลาย ปรากฏการณ์ที่น้ำในเครื่องทำน้ำแข็งกลายเป็นน้ำแข็งสามารถจำลองได้โดยใช้ฟังก์ชั่น

ด้วยฟังก์ชั่นนี้ผู้ใช้สามารถวิเคราะห์การไหลเดือดซึ่งเป็นการไหลแบบสองเฟสของแก๊สเหลวซึ่งเกิดจากความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างของเหลวและพื้นผิวการนำความร้อน การไหลของจุดเดือดถูกวิเคราะห์เป็นการวิเคราะห์พื้นผิวอิสระโดยใช้วิธี MARS และการสร้างความร้อนแฝงและการเปลี่ยนแปลงปริมาตรเนื่องจากการเติบโตของฟอง / การควบแน่นจะถูกพิจารณาโดยใช้แบบจำลองการเปลี่ยนเฟส

สามารถจำลองพฤติกรรมของอนุภาค โดยขึ้นอยู่กับคุณลักษณะ (เส้นผ่าศูนย์กลางความหนาแน่น และความเร็วการตกตะกอน) และการกระทำ / ปฏิกิริยาระหว่างอนุภาคและของเหลว ซึ่งรวมถึงการตกตะกอนเนื่องจากแรงโน้มถ่วง แรงเฉื่อยสำหรับอนุภาคมวล และการเคลื่อนไหวเนื่องจากแรงไฟฟ้าสถิตไฟฟ้าสถิตที่ยึดติดกับพื้นผิวผนัง การระเหยและความร้อนแฝงพฤติกรรมเป็นฟองในของเหลวสำหรับอนุภาคที่มีประจุ

คุณสมบัติของวัสดุและสภาพการเคลื่อนที่สามารถใช้กับ แผงผนังที่ไม่มีความหนาในแบบจำลองซึ่งช่วยให้การนำความร้อนไปยังส่วนอื่น ๆ และกระจายความร้อนสู่อากาศ สิ่งนี้ช่วยให้สามารถจำลองการป้อนกระดาษและกระบวนการทำให้แห้งด้วยฟิล์มซึ่งวัตถุบาง ๆ เคลื่อนที่ไปมาภายใต้ความร้อนซ้ำ ๆได้