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利用CFX计算PCB板上发热芯片通过翅片散热器散热的基本流程
CFD之道
4年前
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本案例演示利用CFX计算PCB板上发热芯片通过翅片散热器散热的基本流程。
1 计算模型
计算模型如图所示。
计算区域中包含一个发热芯片,考虑自然对流散热,重力加速度为Y轴负方向。
2 CFX设置
2.1 启动CFX
启动CFX,如下图所示设置
Work Directory
,点击按钮
CFX-Pre
启动CFX
点击工具栏按钮
New Case
打开设置对话框,选择
General
项,点击按钮
OK
新建Case
2.2 导入计算网格
选择菜单
File → Import → Mesh…
打开文件选择对话框
如下图所示选择网格文件
naca0012.cfx
,点击
OK
按钮导入网格文件
导入模型如图所示。
如下图所示双击模型树节点
如下图所示进行设置
2.3 计算区域设置
鼠标双击模型树节点
Default Domain
打开区域设置面板
进入
Basic Settings
标签页,如下图所示设置
Material
为
Air Ideal Gas
,
进入
Fluid Models
标签页,设置
Heat Transfer Option
为
Thermal Energy
,指定湍流模型为
None(Laminar)
,点击
OK
按钮关闭面板
2.4 创建材料
插入Materials
修改名称为
ComponentMat
激活选项
Thermodynamic State
,设置其为
Solid
,如下图所示
如下图所示指定其他材料参数
相同方式定义另一种固体材料
PCBMat
物理量
值
单位
Density
1250
kg/m3
Specific Heat Capacity
1300
J kg^-1 K^-1
Thermal Conductivity
0.35
W m^-1 K^-1
2.5 固体区域设置
右键选择节点
Flow Analysis 1
,选择弹出菜单项
Insert → Domain
插入计算区域
指定区域名称为
HeatSink
如下图所示指定
Location
为
HeatSink
,设置
Domain Type
为
Solid Domain
,指定材料介质为
Aluminum
相同方式创建区域
Component
,指定
Location
为
IC
,材料介质为
ComponentMat
,如下图所示
如下图所示创建区域
PCB
并指定参数
2.6 设置热源
如下图所示插入
Subdomian
指定子区域名称为
Chip
设置
Location
为
IC
指定能量源为
75 kg m^2 s^-3
,如下图所示
2.7 边界条件设置
1、壁面边界
如下图所示插入边界
指定边界名称为
walls
指定边界类型及位置,如下图所示
设置边界为绝热,如下图所示
2、开放边界
如下图所示双击模型树节点
Default Domain Default
打开设置对话框
如下图所示指定边界类型为
Opening
如下图所示指定相对压力为
0 Pa
,指定温度
45 C
2.8 设置求解控制参数
鼠标双击模型树节点
Solver Control
弹出参数设置面板
指定最小迭代次数
1
,最大迭代次数为
500
,如下图所示
2.9 求解计算
点击工具栏按钮
Define Run
软件会自动打开求解管理器。
2.10 求解计算
如下图所示设置并行计算参数,指定CPU数量,点击按钮
Start Run
开始求解计算
计算完毕后如下图所示,选中选项
Post-Process Results
,点击
OK
按钮打开CFD-Post进行后处理
3 计算结果
温度分布
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首次发布时间:2019-12-23
最近编辑:4年前
CFD之道
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