Floefd (SolidWoks Flow Simulation)无法处理“固体包固体”问题

1.  问题定义

如下图，电力电子行业常见的发热元件被灌封胶包裹问题，电感形状正方形，长宽高均为100mm，材料铝(导热率202W/mk)，热量50W，灌封胶形状正方形，长宽高均为400mm，材料导热率0.8W/mk，均匀的包裹在电感周围。灌封胶外表面取换热系数10W/m^2*k。环境温度20度。

2. Floefd建模

此案例为典型的纯导热问题。分析类型设置如下：

计算域设置为灌封胶的外表面：

但接下来就会发现，不管热源和和边界条件怎么设置，模型检查时即出错。即使只有一个元件时也出错。可见Floefd无法建模纯导热模型。

3.  Icepak建模

因为没有流体域，首先cabinet的形状设为none：

元件建模较简单，过程从略，形状尺寸、发热量、材料设置如前述“问题定义”。只需注意：（1）电感优先级高于灌封胶。（2）灌封胶外表面换热系数设置如下：

查看内部中空元件的网格时，在本文中为灌封胶，Icepak提供了一项非常实用的功能：restrict to plane，如下图，电感的高优先级使灌封胶的网格为中空：

问题设置只计算温度：

计算结果温度场截面如下：

4. 总结

Icepak可以处理更为丰富的物理模型，而且借助“网格优先级”功能，轻松解决了“固体包固体”问题。