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Cradle CFD 2026.2 新功能:3D→1D 熱模型降維、scFLOWpre 加速與 Revit/Omniverse 整合

Cradle CFD 2026.2 的重點是「跟其他軟體接得更順、大模型前處理更快、求解更穩」。3D 熱模型可以直接降維成 1D 熱路匯入 Simscape,scFLOWpre 大模型操作更快,scSTREAM 可直接讀 Revit 建築資料,結果還能匯出到 Omniverse 做寫實展示。本文整理 10 項新功能的用途與適用情境。

這一版改了什麼?

Cradle CFD 2026.2 已經開放下載(原廠公告 2026-11-04)。這一版的方向很明確:讓 CFD 跟上下游軟體接得更順、讓大型網格與模型設定更快、讓求解器在網格品質不理想時也跑得穩。六大亮點如下:

3D→1D 熱模型降維
從 scFLOW/scSTREAM 穩態結果萃取零件間的熱連結,自動產生等效 1D 熱路並匯入 MATLAB Simscape,暫態熱評估從幾小時縮到幾分鐘。
scFLOWpre 前處理加速
大模型生成後介面反應大幅變快;切面自動上色檢查網格;可依空間容差自動連接不連續網格。
scFLOW 求解器穩定性
IGG 梯度計算、滑動網格任意投影、重疊網格最小二乘插值、粗粒化 DEM 新接觸模型。
Revit 外掛強化
scSTREAM 一步匯入 Revit 的建築、機電、結構資料,自動移除風門等不需要的零件。
匯出到 Omniverse
scPOST 直接輸出 USD 格式,搭配點雲與即時光線追蹤做寫實展示。
其他增強
Batemo 電池 FMU、CSS 表面張力模型、多波段輻射、scFLOW 結果映射到 scSTREAM。

3D→1D 熱模型降維:暫態評估從幾小時變幾分鐘

大型電子機殼、電源模組、變壓器這類組件,要評估不同負載下的暫態溫升,若每個工況都跑一次 3D 暫態 CFD,時間成本很高。2026.2 在 scFLOW/scSTREAM 新增一套自動化流程:先跑一次 3D 穩態模擬,再用 HeatPathView 工具萃取各零件之間的熱連結(傳導、對流路徑),產生等效的 1D 熱網路,並自動匯入 MATLAB Simscape。

之後的暫態工況就在 Simscape 裡以 1D 熱路計算,幾分鐘就能看到每個零件的溫度隨時間變化,3D 模型只要在設計變更時再跑一次即可。

圖 1|3D 熱模型(上)經 HeatPathView 萃取熱連結網路(左),自動產生 Simscape 1D 熱路模型並輸出各零件的暫態溫度曲線(下)。
圖 1|3D 熱模型(上)經 HeatPathView 萃取熱連結網路(左),自動產生 Simscape 1D 熱路模型並輸出各零件的暫態溫度曲線(下)。

scFLOWpre:大模型前處理更快、網格檢查更直覺

介面反應加速
大型模型網格生成完成後,介面的回應時間大幅縮短,旋轉、選取、切換顯示不再卡頓。
切面自動上色
剖切面會依區域自動上色,一眼就能看出網格是否切對、邊界層與區域分界是否正確。
網格品質選單改版
網格品質資料的瀏覽方式更簡潔,找出問題網格、定位位置更快。
不連續網格自動連接
依設定的空間容差自動連接不連續的網格,快速把各區域接起來,確保區域之間的熱傳遞正確。
圖 2|網格剖面顯示:舊版(上)與 2026.2 依區域自動上色的新版(下)。
圖 2|網格剖面顯示:舊版(上)與 2026.2 依區域自動上色的新版(下)。

scFLOW 求解器:網格差也跑得穩

實務上,複雜幾何很難每一顆網格都漂亮。2026.2 在 scFLOW 求解器加入多項新演算法,針對最常見的發散與誤差來源下手:

隱式 Green-Gauss(IGG)梯度
網格品質差、單元變形時,梯度計算仍能維持穩定,避免模擬中途崩潰;誤差比傳統 GG 法低,與 QR-LSQ 的精度比較則視參數設定而定。
滑動網格任意投影
旋轉機械滑動網格介面交換資料的新演算法,即使介面網格粗也能降低模擬誤差。
重疊網格最小二乘插值
重疊(Overset)網格之間改用最小二乘插值,減少假性速度。
粗粒化 DEM 接觸模型
粗粒化離散元素法的新力接觸偵測模型,可使用更大的時間步長,縮短顆粒流模擬時間。
圖 3|梯度相對誤差 vs. 網格尺寸:IGG(綠、藍)的誤差明顯低於 GG(深綠),與 QR-LSQ 相當或更好,依參數而定。
圖 3|梯度相對誤差 vs. 網格尺寸:IGG(綠、藍)的誤差明顯低於 GG(深綠),與 QR-LSQ 相當或更好,依參數而定。

Revit 外掛:廠房與半導體廠 HVAC 分析一步到位

廠房、無塵室與半導體廠的 HVAC 分析,過去最花時間的是把建築模型整理成 CFD 能用的幾何。2026.2 的 scSTREAM Revit 外掛可以一步匯入 Autodesk Revit 的建築、機電(MEP)與結構資料;HVAC 系統、風管或出風口面可以手動或自動選取,直接註冊成對應的邊界條件;流場分析不需要的零件(例如風門)也會自動辨識並移除。

圖 4|Revit 外掛三項強化:連結 Revit 檔(建築/MEP/結構)、直接註冊出風口面為流動邊界、自動移除風管中的風門。
圖 4|Revit 外掛三項強化:連結 Revit 檔(建築/MEP/結構)、直接註冊出風口面為流動邊界、自動移除風管中的風門。

匯出到 Omniverse:寫實展示模擬結果

scPOST 現在可以把場景直接匯出成 Omniverse 使用的 USD 格式。scPOST 本身不支援的點雲資料,可以在 Omniverse 裡和流場結果一起顯示,並用即時光線追蹤做出寫實又流暢的展示畫面,適合給客戶簡報或設計審查使用。

圖 5|左:點雲資料與流場箭頭結合;右:即時光線追蹤的車輛外流場展示。
圖 5|左:點雲資料與流場箭頭結合;右:即時光線追蹤的車輛外流場展示。

其他增強:電池、表面張力、輻射與結果映射

Batemo 電池 FMU 熱耦合
沒有電芯熱資料也能做電池包熱分析:scFLOW 當 FMI 主控,搭配 Batemo 電芯資料庫,依電芯型號、溫度與電流算出每顆電芯的發熱量,並與 scFLOW 的溫度場雙向更新。
CSS 表面張力模型
新的表面應力(CSS)公式不必直接計算界面曲率,可減少曲率誤差造成的假流動,也可能降低計算成本。適用毛細流、液滴與氣泡模擬。
多波段輻射
scSTREAM 可定義波長分段,並為固體材料設定隨波長變化的輻射與吸收特性,用於紅外線加熱、燈管加熱製程等需要考慮光譜效應的應用。
scFLOW 結果映射到 scSTREAM
在 scFLOW 細緻貼體網格算出的結果(FPH 格式),可透過空間映射當作 scSTREAM 的初始流場或邊界條件。風扇尾流、狹縫流這類細節先用 scFLOW 算好,scSTREAM 就不必再加密網格。
圖 6|Batemo FMU 耦合:scFLOW 提供每顆電芯溫度 Tk(t) 與電流 i(t),Batemo 回傳電芯發熱量。
圖 6|Batemo FMU 耦合:scFLOW 提供每顆電芯溫度 Tk(t) 與電流 i(t),Batemo 回傳電芯發熱量。
圖 7|毛細上升驗證(FIRM 界面追蹤):傳統 CSF 模型(左)液柱高度偏離理論值,CSS 模型(右)與理論值幾乎一致。
圖 7|毛細上升驗證(FIRM 界面追蹤):傳統 CSF 模型(左)液柱高度偏離理論值,CSS 模型(右)與理論值幾乎一致。
圖 8|快速熱處理(RTP)矽晶圓輻射加熱:18 支紅外線燈管、石英窗與晶圓,短波(藍)與長波(紅)分開計算。
圖 8|快速熱處理(RTP)矽晶圓輻射加熱:18 支紅外線燈管、石英窗與晶圓,短波(藍)與長波(紅)分開計算。
圖 9|scFLOW 的截面流速資料(左)映射為 scSTREAM 的入口邊界條件(右)。
圖 9|scFLOW 的截面流速資料(左)映射為 scSTREAM 的入口邊界條件(右)。

新功能快速整理

面向功能工程效益
系統整合3D→1D 熱模型降維(Simscape)暫態熱評估從幾小時縮到幾分鐘
前處理scFLOWpre 介面加速、切面上色、不連續網格自動連接大模型操作順、網格問題好找
求解器IGG 梯度、滑動網格投影、重疊網格插值、DEM 接觸網格差也不易發散,誤差更低
建築/廠房Revit 外掛強化HVAC 模型準備時間大幅縮短
後處理匯出 Omniverse(USD)寫實展示、可結合點雲
物理模型Batemo FMU、CSS 表面張力、多波段輻射、結果映射電池、微流體、半導體製程應用更完整

FAQ

3D→1D 降維需要另外買 MATLAB 嗎?
降維後的熱網路是匯入 MATLAB Simscape 使用,因此需要 MATLAB 與 Simscape 授權;萃取熱連結的 HeatPathView 工具則包含在 Cradle CFD 中。
IGG 梯度要手動開啟嗎?
IGG 是可選的梯度計算方法,建議在網格品質較差、容易發散的案例優先嘗試,並與原本的設定比對結果。
Revit 外掛支援哪個軟體?
Revit 外掛是搭配 scSTREAM 使用,適合建築、廠房、無塵室與半導體廠的空調與氣流分析。
可以用 MSCOne Token 使用 Cradle CFD 2026.2 嗎?
可以。Cradle CFD 包含在 MSCOne 的軟體清單中,歡迎與我們聯繫確認授權配置。

結尾

想看看 3D→1D 熱模型降維、IGG 梯度在您的模型上效果如何,或安排 Cradle CFD 2026.2 實機展示,歡迎與星恆聯繫。

關於作者

星恆技術團隊|CAE 應用工程師:負責 Cradle CFD(scFLOW、scSTREAM)的導入、電子散熱與熱流分析流程建置,以及與 Adams、Simscape 的聯合模擬。

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