FloEFD LED Module: моделирование светодиодного освещения

FloEFD – это универсальное программное решение для проведения гидрогазодинамического анализа, встроенное в программную среду механического САПР: CATIA V5, PTC Creo, Siemens NX, Solid Edge, SOLIDWORKS. Пользовательский интерфейс и справка FloEFD доступны на русском языке. FloEFD предназначен для инженеров-конструкторов, не требует специализированных знаний в проведении гидрогазодинамического анализа. С помощью FloEFD, инженер-конструктор может проанализировать конструкцию на ранних этапах проектирования, обнаружить и исправить ошибки, ускорить серийное производство.

FloEFD FloEFD признанное во всем мире программное решение для проведения точного гидрогазодинамического анализа
FloEFD признанное во всем мире программное решение для проведения точного гидрогазодинамического анализа

FloEFD LED Module ­– это дополнительный модуль к программному продукту FloEFD, предназначенный для моделирования светодиодного освещения.

Светодиоды получили широкое распространение благодаря небольшим размерам, экономичному энергопотреблению и сниженным эксплуатационным расходам. Однако светодиоды чувствительны к высоким температурам: нагрев светодиода приводит к падению светового потока и изменению цвета свечения.

FloEFD LED Module  используется для моделирования светодиодного освещения
FloEFD LED Module используется для моделирования светодиодного освещения

Поэтому одной из важных задач при проектировании светодиодных систем является обеспечение эффективного теплоотвода из области p-n- перехода светодиода в окружающее пространство. Наиболее распространенным способом отведения тепла является его передача сначала на печатную плату, которая служит основанием светодиода, а затем на корпус устройства. Математическая модель модуля LED делает возможным моделирование тепловых процессов, происходящих в различных светодиодах. Также она позволяет определить полный световой поток, излучаемый светодиодом при рабочих температурах (“hot lumens”). Такие возможности доступны благодаря наличию библиотеки моделей светодиодов. Входящие в нее элементы имеют определенные характеристики, полученные в результате измерений тепловых и радиометрических/фотометрических величин, проведенных с помощью Mentor T3Ster+TeraLED. Кроме того, в FloEFD в моделях светодиодов предусмотрено поглощение излучения в полупрозрачных телах, например, передних и задних фарах автомобилей.

Дополнительный модуль FloEFD LED Module является уникальным в отрасли, включает дополнительные аналитические инструменты для инженеров светотехников и конструкторов.

FloEFD LED Module широко применяется при проектировании автомобильного освещения, фото/видео техники, осветительного оборудования, в электронике (эффекты влажности) и аэрокосмосе (аэродинамика).

Функциональные возможности FloEFD LED Module

Модель излучения Монте-Карло

Модель излучения Монте-Карло используется для моделирования процессов поглощения излучения в полупрозрачных твердых телах (например, стекло). Учитываются такие эффекты как преломление, зеркальное отражение (например, в линзах) и зависимость от длины волны (спектральные характеристики излучения).

Фара мотоцикла, расчет был выполнен в FloEFD с использованием модели Монте-Карло
Фара мотоцикла, расчет был выполнен в FloEFD с использованием модели Монте-Карло

Возможности:

  • Моделирование испускания фотонов (посредством трассировки лучей).
  • Зависимость вероятности испускания фотонов от интенсивности излучения.
  • Отражение и преломление в соответствии с законами Френеля и Снелла.
  • Учет зеркальности поверхностей.
  • Поглощение в полупрозрачных телах.
  • Спектральные характеристики (зависимость от длины волны).
  • Точное моделирование излучения в случае наличия поглощения и преломления/отражения.

Преимущества:

  • Модель Монте-Карло обеспечивает значительное улучшение качества расчетов зеркального отражения и фокусировки линз.
  • Модель Монте-Карло и модель Дискретные ординаты обеспечивают одинаковый уровень точности результатов расчета задач, в которых рассматривается поглощение в твердых телах (и, следовательно, учитывается температура внутри тел).
  • Затраты вычислительных ресурсов при использовании модели Монте- Карло для задач такого типа сопоставимы и даже ниже, чем при использовании модели Дискретные ординаты (особенно, если для модели Дискретные ординаты применяется 2й порядок).
  • Затраты вычислительных ресурсов при использовании модели Монте-Карло линейно зависят от количества лучей.
  • Увеличение количества лучей в настройках модели Монте-Карло обеспечивает более гладкое распределение потоков излучения.

Модель Пленки (конденсация на поверхности)

Модель конденсации позволяет моделировать процесс пленочной конденсации на поверхностях (испарение и обледенение/удаление льда).

Модель Пленки:

  • Конденсация на поверхности.
  • Испарение с поверхности.
  • Обледенение.
  • Нестационарная задача.
  • Воздух с парами воды.
  • Интегральная подсеточная модель.

Объемная конденсация и испарение паров воды:

  • Конденсация паров воды в объеме.
  • Учет влажности.

Объемная конденсация и испарение реальных газов:

  • Изменение фазового состояния реальных газов.

Возможности:

  • Расчет конденсации/испарения на поверхности.
  • Задание несмачиваемости на локальных поверхностях.
  • Задание начальной толщины пленки.
  • Учет теплоты фазового перехода.
  • Визуализация толщины пленки, фазового состояния, скорости нарастания, температуры и массы пленки, и др.

 Преимущества:

  • Поверхностная конденсация и испарение воды моделируется с учетом фазового перехода из пара в жидкое и твердое состояние и обратно.

Применение:

  • Задачи, где запотевание и обледенение играют существенную роль.

Комбинированная тепловая и фотометрическая модель светодиодов

  • Импорт уникальной компактной модели светодиода на основе его тепловой характеристики (RC-ladder). Уникальная компактная модель светодиода основана на расширенных характеристиках, измеренных с помощью T3Ster TeraLED и импортируемых в FloEFD, позволяет рассчитывать тепловую мощность и определять световой поток при заданной силе тока.
  • Стартовая библиотека светодиодов: CreeXT-E, Osram Golden Dragon, Seoul P4 и Philips Luxeon Rebel.
  • Импорт собственных моделей светодиодов в базу данных FloEFD.

Возможности и преимущества FloEFD LED Module

  • Высокая точность моделирования излучения благодаря использованию усовершенствованной модели излучения Монте-Карло со спектральными характеристиками поглощения, отражения и преломления.
  • Визуализация траектории лучей для модели Монте-Карло. Изменение цвета лучей в зависимости от длины волны, мощности излучения или в соответствии с цветом, который условно присваивается поверхности, с которой они испускаются. Позволяет исследовать воздействие тепловых и радиационных источников.
  • Моделирование преломления солнечного излучения.
  • Задание показателя преломления в зависимости от длины волны и температуры. Высокая точность расчета при использовании определенных материалов.
  • Импорт тепловых и фотометрических моделей из T3Ster TeraLED, полностью соответствующие стандартам CIE и JEDEC.
  • Установите значение прямого тока для светодиода, FloEFD рассчитает мощность теплового нагрева и правильную рабочую температуру.
  • Точное прогнозирование рабочего светового потока (горячие люмены) и температуры светодиода.
  • Нелинейная зависимость напряжения, потока излучения и светового потока от температуры (в виде таблицы) добавляется в дополнение к линейной зависимости (через коэффициент чувствительности).
  • Прямой ток, задаваемый для светодиода, может зависеть от цели (для имитации датчика температуры управляющим LED).
  • Диаграмма направленности и спектр излучения могут быть добавлены к компактной термоэлектрической модели светодиода.
  • Возможность добавить кривую пропускания вместо кривой поглощения в качестве характеристики излучения для полупрозрачных твердых материалов.
  • Импортируйте нелинейные характеристики светодиодов из TeraLED в виде исходной таблицы вместо коэффициентов линейности (чувствительности).
Импортируйте нелинейные характеристики светодиодов из TeraLED в виде таблицы
Импортируйте нелинейные характеристики светодиодов из TeraLED в виде таблицы
  • Визуализация траектории лучей между двумя выбранными поверхностями, включая те, которые проходят через выбранную полупрозрачную поверхность.
Визуализация траектории лучей между двумя выбранными поверхностями
Визуализация траектории лучей между двумя выбранными поверхностями
  • Нанесение непрозрачного покрытия на полупрозрачные тела.
  • Расчет падающего и проходящего потока излучения на поверхности полупрозрачных тел.
  • Визуализация направления солнечного излучения.
  • Установка температуры излучения, отличной от глобальной температуры окружающей среды для конкретной поверхности. Новый тип поверхности излучения «от поверхности к поверхности окружающей среды» позволяет установить для конкретной поверхности температуру излучения окружающей среды, отличную от глобальной.
  • Отображение толщины пленки - импорт толщины пленки в виде таблицы точек. Используется для переноса результатов конденсации пленки в другой САПР для моделирования.
FloEFD Отображение толщины пленки
Отображение толщины пленки

Интегрированные инструменты параметризации и сравнения проектов

Понять влияние изменений геометрии и граничных условий на результат поможет сравнение множества вариантов проекта. Оценить результаты можно по числовым значениям, графикам и анимации.

«FloEFD помогает нам разрабатывать и оптимизировать автомобильные фары. Даже очень сложная геометрия и условия испытаний могут быть исследованы с минимальными усилиями. Новые функции, такие как излучение Монте-Карло и светодиодный модуль, особенно полезны для ускорения разработки очень сложных продуктов».
FloEFD LED Разработка и оптимизация автомобильных фар
Разработка и оптимизация автомобильных фар

Скачать полную версию описания модуля FloEFD LED Module (скачать)

По вопросам приобретения, бесплатного тестирования и любым другим вопросам, пожалуйста, обращайтесь:
📨  info@cad-is.ru 📞 7 (495) 175-571-4 или через форму обратной связи: https://www.cad-is.ru/forms/price

Дополнительные статьи по теме