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某LED球泡灯具热模拟计算

4月前浏览8393

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了对LED球泡灯具进行散热模拟分析的流程,包括模型简化、导入Icepak软件、设置计算空间和求解等步骤。通过使用Ansys Workbench平台及Dm软件进行模型修复和转化,将简化后的CAD模型导入Icepak,并设置相应的计算空间和求解参数。最终通过求解计算,得到灯具的热流分布情况,为后续的优化设计提供依据。


介绍:本文主要是对某一LED球泡灯具进行散热模拟分析,主要是模拟自然冷却情况下,灯具的热流分布情况,详细介绍了如何将灯具模型导入Icepak,如何设置相应的计算空间、求解的各种设置等等。

 热模拟步骤:

1、模型简化(本文使用DM来进行模型的修复及转化)

由于真实的CAD几何模型比较复杂,包含LED灯具的各种特征,因此需要简化修

复,如下图所示:

        1572942186(1).png            

删除的部分特征有:

1572942216(1).png

 删除散热器上部分倒角、安装孔等等。

2、将简化后的CAD模型导入Dm

打开Ansys Workbench平台,双击Geometry图标,双击Geometry的A2选项,打开Dm软件(省略了部分步骤);

在DM界面下,点击File—Import External Geometry File,选择0701-LED.stp的CAD文件,在模型树下,选择Import,右键点击Generate,以完成CAD模型的导入。模型如下所示:

image013.png

点击Electronics—Show ice Bodies,Dm将显示目前Icepak认可的几何,如下所示:

    image016.jpgimage017.png

显示的几何体为LED灯封装部分,这些几何均为多边形,因此为Icepak认可的几何。

3、点击Electronics—Show CAD Bodies,Dm将显示目前Icepak不认可的几何。

                image019.png

image021.png

点击Electronics—Simplify,在Details面板中,Select Bodies中,用鼠标左键+Ctrl,选择

上右图中的几何体,点击Apply(共6个体),也可以进行框选,选中后几何体会变成    

黄色,在Details 面板中,点击Apply,几何体会变成绿色。如下由图所示:

         image023.pngimage025.png      


  Simplification Type中选择的Level3,在Facet Quality中选择Very fine,其他选项均保持默认,然后在模型树下,选择Simplify,然后Generate。  

image027.pngimage029.png


继续点击Electronics—Show CAD Bodies,Dm将不显示任何几何体。

4、进入Workbench界面,双击Icepak软件,拖动A2至B2Setup,可将Dm中的几何体导入Icepak中,双击B2的Setup,可打开Icepak软件,软件显示如下:

   image031.png

5、选择所有的器件,右键创建装配体;双击Cabinet,打开其编辑窗口,按照下图

输入相应的尺寸,以设置此自然冷却的计算空间。点击属性面板,设置6个面均为Opening;

        image033.pngimage035.png    

6、打开Basic parameters面板,按照下图进行设置,考虑辐射换热,选择DO模型,打开do模型后的Options,按照下右图设置;选择湍流模型,保持默认的0方程模型,设置相应的重力方向。

   image037.pngimage039.png在Default values 和Transient setup面板中,按照下图设置:(设置重力方向的速度为0.15m/s,可以使自然对流的求解计算容易收敛)。

    image041.png   image043.png

7、将模型树下装配体放置于模型的下1/4空间,如下图所示:

 1572942728(1).png



双击Assembly,打开其编辑窗口,按照下图设置相应的Slack空间,设置此区域的最大网格尺寸,点击Edit,设置装配体中各个器件的多级网格级数为2,勾选Set uniform params,点击Accept,Done。

image051.pngimage053.png    

8、打开划分网格面板,按照下图进行设置,点击Generate mesh,

image055.png

总共划分了408174个网格,点击Display,可以显示不同体、切面的网格显示,

      1572942854(1).png

点击Quality,可检查网格的质量。

9、设置灯泡为Glass玻璃,设置PCB板为各向异性导热率(切向、法向不同),单颗LED热耗为1w,读者可根据自己LED的材料、热耗来进行输入计算。

10、打开Solve面板,点击Start solution,保持其他为默认的设置,进行求解计算。

image061.png

11、后处理显示


image063.pngimage065.pngimage067.pngimage069.png1572942977(1).png



Icepak生热传热
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首次发布时间:2019-11-06
最近编辑:4月前
王永康
硕士 | 产品经理 热设计热仿真计算
获赞 319粉丝 3912文章 37课程 24
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未登录
2条评论
事在人为
签名征集中
2年前
老师 ,这种辐射,能考虑到因配光生热的模拟吗
回复 1条回复
桑润小杨
签名征集中
3年前
石英玻璃材料怎么设置啊
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