MSC Cradle

1 概述

Cradle 提供了兩種不同類型的熱流分析工具：采用結構化網格的?scSTREAM，以及采用非結構化網格的scFLOW。

結構化網格既簡單又易于構建。結構化網格由許多小立方體組成，因此只能通過階梯形狀來近似彎曲或成角度的表面。它非常適合于微小細節和曲面曲率或角度對整體結果影響不大的情況。結構化網格的應用諸如：電子冷卻、暖通空調及建筑。

非結構化網格通過四面體、五面體、六面體及/或多面體單元創建。所生成的網格貼合原始幾何的特征線。因此，非結構化網格可用于對幾何表面精確要求較高的情況。非結構化網格的應用諸如：車輛空氣動力學、風機葉片設計及管道內的流動。

2 scSTREAM介紹

scSTRAM是一款基于結構化網格的CFD工具，HeatDesigner是以?scSTREAM 為基礎、專門為電子產品的熱設計而開發的特定行業應用工具。

scSTRAM支持大規模并行計算，因此可以處理很大規模和尺度的模型。也支持固體部分存在相對運動時的流場求解。固體運動可預先進行定義，也支持運動規律未知的6?DOF問題。

scSTREAM支持對流、傳導和輻射這三類傳熱方式的仿真。其中輻射可模擬擴散、反射、折射等多種現象。利用經緯度、時間、方位角可基于內置的數據庫自動化計算陽光輻射強度。通過內置的函數，可對熱仿真結果中的PMV 、SET、WBGT等熱舒適性參數進行快速獲取。

scSTREAM支持空氣濕度計算，以及固體表面溫度改變引發的蒸發和冷凝過程。對于毛巾、海綿、某些食品等吸水物品，SCSTRAM可求解水分在固體內部的轉移和運輸過程。

scSTRAM支持自由液面型多相流計算，包括MARS和VOF兩類算法。通過軟件自帶的顆粒追蹤和DEM方法，可對流場中的顆粒運動問題進行仿真求解。

對于PCB，SCTREAM可讀取PCB的布線數據，并以此計算焦耳熱和PCB的詳細溫度分布。

3 SCFlow介紹

SCFlow是基于非結構網格的新一代CFD工具。其支持通過多面體單元去模擬曲面的詳細特征，并自動化劃分網格，節約前處理時間。

支持固體部分存在相對運動時的流場求解。固體運動可預先進行定義，也支持運動規律未知的6?DOF問題。網格劃分中，可通過不連續的網格或者嵌套網格進行插值計算。

SCFlow支持可壓縮和不可壓縮流動，以及超音速等高速流動的仿真。通過大渦模擬，可顯著提升計算的精度。

SCFlow可進行蒸發、冷凝、汽蝕等相變現象，以及傳熱、腐蝕損傷等相關現象的仿真分析。

SCFlow使用VOF和FIRM模型仿真自由液面多相流問題。多相流可和固體運動、嵌套網格、顆粒運動等模型兼容。顆粒運動采用DEM模型，可對顆粒的運動進行詳細仿真。