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cfd 发表于 2008-5-25 10:41

[转]建立简化散热器模型

目的:
    使用简化散热器模型替代实体散热器可以减少网格数量,节约计算时间。

使用方法:
    Icepak中有简化散热器模型,使用volume resistance模拟散热器翅片,通过设定volume resistance的导热与流阻,来模拟散热器翅片的散热与流阻特性。该数据需通过风洞模型测试实际散热器得到。
   下面给出实际散热器的结构图:

[attach]2608[/attach]

具体步骤:
1.在风洞中建立实际散热器模型

a)利用cabinet建立一个模拟风洞,具体设置见下图:

[attach]2609[/attach]

cfd 发表于 2008-5-25 10:42

W:散热器宽度;b:散热器翅间距;L:散热器长度; H:散热器高
保持散热器离风洞进口L,离出口3L。

b)设置cabinet边界条件,minx、maxx、maxy设为symmetry; miny保持default; minz、maxz为opening,在minz中定义入口风速($vel)。在风洞底部建立hollow,厚度为散热器底座厚度。具体设置参见下图:

[attach]2610[/attach]

c) 建模实际散热器,底座与hollow平齐,确保散热器的priority 高于hollow, 并在散热器底部加入source。

[attach]2611[/attach]

cfd 发表于 2008-5-25 10:43

2.计算参数的设置
(2a)  采用层流模型,无重力,无辐射。

(2b)  合理设置网格,保证散热器上的网格质量和密度。

(2c)  采用默认的收敛条件。

(2d)  松弛因子设置为:Pressure:0.3    momentum:0.7.

(2e)  根据实际情况设置多组$vel, 例如:0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.5, 2, 2.5, 3.0 m/s.

(2f)  定义 summary report 用于查看source平均温度,出口平均压力和进口平均压力。


3.结果分析
利用excel datasheet 处理计算数据:进口温度,进口速度,热源平均温度,进口压力,出口压力。
对于每一个进口速度,计算进出口的压力差与热阻。

[attach]2612[/attach]

4.设置简化散热器模型

按下图输入相应的计算数据,保持各计算参数不变,重新计算。

[attach]2613[/attach]

cfd 发表于 2008-5-25 10:44

6.验证简化散热器模型

利用excel datasheet比较实际散热器与简化散热器的计算结果。如下图所示:

[attach]2614[/attach]

cfd 发表于 2008-5-25 10:45

该散热器简化方案主要用在系统级分析中,一般情况下计算精度都能满足要求。
本文的例子中散热器比较简单,体形较小,可以直接对整个模型进行网格划分;
如需要进一步简化网格,可以将source与HS建一个assembly。

与cabinet重合的面可以将slack设为0;本例中除了将hs与source建一个assembly之外,还应该设置hs的priority高于hollow.

[attach]2615[/attach]

1 主要是考虑气流能充分发展,减少边界的影响. 在仿真计算时,求解域的设置有建议值(参看本版关于自然对流的设置),当然也可以自己计算一下求解域大小对结果的影响. 关于实际风洞测量不太清楚.(杀手可以去流体所那边问问)

2 这里的"datasheet"就是excel,利用它比较试验数据,建立关系曲线等; 有时也指元器件的说明书.

laplace 发表于 2008-11-6 20:50

1. Priority设置有什么作用?数越大就是priority越高吗?
2. 在底下设一个Hellow干什么?这样得到的结果是不是只考虑了翅片的流阻,忽略了底座的影响啊?

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