[心得] Flotherm Icepak Comsol 6SigmaET ANSYS CFD軟體比較
常見的十大電子散熱CFD熱流分析軟體 完整版
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1. Flotherm
2. Flotherm XT
3. FloEFD
4. SW Flow simulation
5. 6-sigma ET
6. Icepak
7. NX ESC
8. CRADLE-HEATDESIGNER
9. Autodesk Simulation CFD
10. Comsol Multiphysics
Flotherm V.S FlothermXT V.S FloEFD V.S Icepak V.S 6-sigma ET 軟體排名
(此處只取前五名，僅根據市場上經驗與客戶反饋，與實際情況可能會略有出入)
市占率: Flotherm/Flotherm XT > Icepak > FloEFD > 6-sigma ET
使用性: Flotherm/Flotherm XT > FloEFD > 6-sigm ET > Icepak
CP值: FloEFD > Flotherm/Flotherm XT > 6-SigmaET > Icepak
發展時間: Flotherm > Icepak > FloEFD> Flotherm XT > 6-sigma ET
Simcenter Flotherm V.S ANSYS Icepak 軟體比較
就一般的應用來講，Flotherm建模方便快速，網格劃分高效簡潔，模擬各項設定的有統一
的標準，相對容易上手。為了提高建模和計算效率，Flotherm提供了大量的smartpart快
速建模的巨集命令，摒棄了繁雜的模型篩選，無論是幾何建模，網格劃分，還是流動、傳
熱模型的篩選，自動化程度都很高。而且通過適當的控制，如果模型設置合理，計算精度
可以滿足常規電子散熱設計的要求。
相對於Flotherm，對於常規的電子產品散熱設計來講，Icepak的核心優勢是支援非結構化
網格，從而可以更加便捷、更高精度地支援曲面結構。Icepak可以直接對導入的CAD模型
進行網格離散化這一點往往被誤認為Icepak更簡單，實際上並非如此。由於支援非結構化
網格和接受不加修飾的原生CAD物件，Icepak的前處理，尤其是網格劃分部分，遠遠比
Flotherm複雜。當模型中導入了CAD結構後，不合適的設置經常導致各種各樣的錯誤。很
多情況下，如果異形體的網格品質沒有得到合理控制，其計算精度甚至不如將各曲面簡化
為直方直棱的、使用結構化網格就可完美描述的物件進行模擬。而如果簡化為這樣的物件
的話，Flotherm也可處理。同為處理結構化物件時，Flotherm的建模效率則會明顯勝出。
Flotherm 與Icepak 網格系統比較
1. Flotherm 使用的是六面體網格，卡迪森直角座標網格(cartesian mesh)，優勢在於網
格劃分與計算速度較快、且非常容易收斂，針對不需描繪複雜曲面外型的產品，擁有分析
速度快，速設計變更快速的強大優勢，讓使用者容易上手。
2. Icepak的網格系統源自於ANSYS-Fluent，有非結構性網格能選擇，因此能較好的分析
曲面外形之題目，但同時這也是ANSYS-Icepak 致命的缺點，即網格控制相當困難且系統
內的物件尺寸差異大的時候，會畫分較多的網格數目，除了收斂性差，也頗占系統資源，
3. Icepak 沒有自動網格生成功能，且四面體網格系統較六面體收斂不易，使用者不易上
手
4. 當元件大小差異很大時，IcePak需產生大量網格，且在複雜幾何外型IcePak網格需求
量大概會是flotherm的四倍，結果才會跟實驗與flotherm接近
Flotherm 與Icepak 多物理分析整合度比較
Icepak 可以透過ANSYS Workbench 整合熱電或熱固耦合的分析，例如Icepak可與SIwave
，Simplorer和ANSYS Mechanical進行電、熱和結構耦合分析，這部分Flotherm較無優勢
，但自從SIEMENS併購了Mentor Graphics之後，SIEMENS Simcenter Flotherm系列產品已
可透過Simcenter 平台與Simcenter 3D/Nastran 核心做熱固耦合的分析，但低頻電磁分
析則是可與Simcenter MagNet可做磁熱耦合分析，高頻方面的分析為第三方軟體，目前
Simcenter整體的多物理整合度相對於ANSYS較低，但Simcenter 多物理平台有朝向ANSYS
平台發展的趨勢，持續在併購更多的軟體以豐富其產品線
Flotherm V.S Flotherm XT V.S FloEFD 軟體比較
產品特點描述：
Simcenter FloTHERM可以應用於電子產品的三維氣流場及熱傳現象分析，協助客戶在產品
設計前期，就可預先知道產品散熱問題並進行改善。應用涵蓋範圍從 Package Level(封
裝IC)，Board Level(電路板)，Component Level(散熱模組) 到 System Level(伺服器機
櫃系統) 的問題均能分析。FloTHERM 提供豐富的案例，資料庫及白皮書，讓工程師可以
快速的建構電子設備模型並進行分析，而參數最佳化功能可以在開模前進行變更設計測試
。
Simcenter FloTHERM XT彙集旗下兩大熱流分析軟體Flotherm與FloEFD的優點，綜合
Flotherm的強大的SmartParts與資料庫以及FloEFD的獨特網格技術，讓使用者能輕易的針
對複雜的產品行進行熱流分析。FloTHERM XT的前處理器為SolidWorks，提供熱流工程師
可直接匯入機構工程師所提供的CAD檔案，例如SolidWorks、Pro/ENGINEER、STEP、IGES
等檔案，省去在自行建模所耗費的時間，並提供FloTHERM著名的SmartParts讓使用者快速
建立分析模型。在網格技術的處理上使用FloEFD的求解方法-沉浸邊界法(Immersed
Boundary)以及Partial Mesh的網格技術，可保留複雜的3-D模型細節，呈現產品真實狀況
的熱流分析報告。
FloEFD 是市面上唯一真正整合於世界知名之主要 3-D CAD 系統的 CFD 分析軟體工具，
支援輸入Siemens NX、Pro/E/CREO、SolidWorks、CATIA V5、等原始3-D CAD檔案以及常
見的CAD中繼檔，如Parasolid、IGES、STEP、ASIC、VDAFS、ST、 IDF、DXF、DWG等格式
的模型文件。FloEFD 是一套學習快速易上手的 CFD 軟體，它完整的功能可以應用於三維
氣流場及熱傳現象的分析。不同於其他傳統高階 CFD 軟體使用者需要豐富的學理基礎及
網格建構技巧，使用者僅需要基本程度的CFD概念就可以完成高準確度的分析，為目前泛
用型CFD的軟體之主流。FloEFD可依據不同產業的使用加購擴充模組，例如電子散熱模組
、LED模組、EDA模組、電池專用模組、HVAC模組、HEEDS最佳化模組等等
Flotherm Flotherm XT FloEFD網格系統比較
Flotherm 使用的是六面體網格，卡迪森直角座標網格(cartesian mesh)，優勢在於網格
劃分與計算速度較快、且非常容易收斂，針對不需描繪複雜曲面外型的產品，擁有分析速
度快，速設計變更快速的強大優勢，讓使用者容易上手。
Simcenter FloEFD在一般流體或固體的地方使用卡迪森直角座標網(cartesian mesh)，承
襲其網格數量少且好收斂之優點，但在流體跟固體的邊界也就是邊界層的地方，使用了
Partial Mesh技術，讓FloEFD不僅可以快速的解析曲面外型複雜的問題且又兼顧準確度及
收斂型，按照我們的經驗，同樣的曲面外型複雜之題目，FloEFD以及Flotherm XT的網格
數量只需要Flotherm 不到1/10。
Flotherm Flotherm XT FloEFD應用產業比較
1.三套軟體都非常適合使用在電子業，無論是元件級、模組級或是系統級
2.對於需要分析Rack、Server、Room等級的問題，Flotherm 較為適合
3.FloEFD加購的模組可應用的產業更為廣泛，例如車用、LED、HVAC空調等等
Flotherm XT則是適合與Flotherm一起搭配使用，Flotherm Flexx licens
結論:三套軟體都被市場廣泛的使用，針對不同產業或使用目的性可選擇不同軟體，其中
以價格來說FloEFD以及Flotherm XT相對於Flotherm更親民許多
Flotherm Flotherm XT FloEFD使用介面及功能比較
1.Flotherm 與Flotherm XT皆是使用SmartParts的方式堆疊模型，而Flotherm XT內建的
SolidWorks 3D CAD讓使用者直接拿來匯入CAD中繼檔或是直接畫圖
2.FloEFD則是可以整合五大種類的CAD，直接與CAD介面整合
3.三套軟體皆可使用Flotherm 的資料庫Library
4.Flotherm XT的網格劃分簡單明瞭，相當容易上手
5.FloEFD的網格功能相對於Flotherm XT多了更多進階功能可使用
6.Flotherm 以及Flotherm XT皆內建PCB匯入以及PDML匯入的功能，FloEFD加購EDA
Bridge也能得到同樣的功能
結論:對於熟悉使用Flotherm使用介面的工程師，Flotherm XT使用起來會更加熟悉，而
FloEFD則是適合熟悉CAD介面，習慣自己建模的工程師
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