【AICFD案例教程】电子机箱风冷散热分析

1）案例描述

2）网格

整体网格为四面体网格单元的非结构网格，网格数量289万。

3）计算条件

1）新建工程

① 启动AICFD 2023R2；

② 选择 文件>新建，新建工程，选择工程文件路径，设置工程文件名，点击“确定”。

图2-1 AICFD窗口

2）网格导入

单击菜单栏网格>导入网格，导入外部生成的计算域网格。

3）网格质量检查

单击菜单栏 网格>网格质量，检查网格质量。

1）求解模型

双击 求解>求解模型，设置湍流模型。本案例为稳态计算，采用不可压缩流，湍流模型采用SSTk-omega模型。

右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-3所示。

右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-4所示；

右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-5所示。

2）计算域

① 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AGP-MOLD_2_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“Xinpian”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；

② 同上设置Domain-BRIDGE_MOLD_4_1_MATPOINT、Domain-DDR_1_1_MATPOINT、Domain-DDR_2__6_1_MATPOINT、Domain-DDR_3__7_1_MATPOINT、Domain-DDR_4__8_1_MATPOINT、Domain-LARGE-FLASH_10_1_MATPOINT、Domain-SMALL-FLASH_11_1_MATPOINT；

③ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AGP_HEATSINK_1_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“AI1”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；

④ 同上设置Domain-CASING_5_1_MATPOINT；

⑤ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AIR-FLUID，在计算域设置窗口中类型选择“FluidDomain”，材料选择“AirC1”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域

⑥ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-BOARD_3_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“PCB”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；

3）边界条件

分别设置Inlet和Outlet，需要分别设置边界名称、边界类型、边界条件和数值，如图所示；

图3-10  入口定义

4）求解参数设置

双击求解>流动分析>交界面>Interfaces，查看自动识别的交界面。

图3-13  交界面设置

右击求解>流动分析>热模型，单击插入对象>热源，设置8个热源；

右击求解>流动分析>热模型，单击插入对象>热源，设置8个热源；

双击 求解>求解设置，设置计算方法，包括差分方法等；

双击 求解>求解控制，设置求解器启停条件，迭代步数等；

右击报告表>流量&能量报告，点击热通量，设置监控进出口热流量，点击应用，完成监控设置。

1）残差曲线与监控变量

双击 监控>残差曲线，选择查看监控曲线。

2）初始流场设置

① 双击 求解>初始化，设置初始流场；

② 选择菜单栏 求解>初始化，初始化流场。

3）求解计算

选择菜单栏 求解>求解>直接求解>串行，开始计算。

图4-4  运行求解器

1）监控曲线

查看残差曲线。

2）数据读取

双击树节点报告>体积分报告，设置变量参数，选取域列表，单击应用，读取固体域温度，可以读取温度具体数值。

3）求解结果更新及导入

单击菜单栏 求解>可视化结果，实现可视化求解结果更新，现版本计算完成后自动进行可视化求解结果。

4）可视化结果

① 温度云图

单击菜单栏后处理>云图，选取位置域和变量参数，设置等级参数256，点击应用，读取固体域温度云图，可以看到该工况下，机箱内部固体域的散热情况。

② 速度矢量图

单击菜单栏后处理>矢量图，设置流场速度矢量图，可以看到该工况下，机箱内部流体域的速度矢量。

图5-5 速度矢量图

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