AICFD是由天洑軟件自主研發的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。

一、概 要

1）案例描述

本案例為水冷板散熱，冷板內部流道為單根水道。右側進水，左側出水，在入口流速為0.2m/s，液體溫度為25℃條件下進行了散熱的數值模擬，在案例最后可以看到結果溫度云圖。

2）網格

整體網格為四面體網格單元為主的非結構網格，網格數量319萬。

圖1-1 網格模型

3）計算條件

求解模型：Laminar

介質：流動工質采用水、冷板材料采用鋁、熱源材料采用硅

邊界條件：入口流速為0.2m/s，水溫為25K；熱源1熱量為40W，熱源2熱量為60W。

二、網 格

1）新建工程

① 啟動AICFD 2023R2；

② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設置工程文件名，點擊“確定”。

圖2-1 AICFD窗口

圖2-2 新建工程

2）網格導入

單擊菜單欄網格>導入網格，導入外部生成的計算域網格。

圖2-3 網格導入

3）網格質量檢查

單擊菜單欄 網格>網格質量，檢查網格質量。

圖2-4 網格質量檢查

三、求解設置

1）求解模型

雙擊 求解>求解模型，設置模型。本案例為穩態計算，采用不可壓縮流，采用層流模型。

圖3-1 模型設置

右擊 材料>添加材料，Material Type選擇Solid，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-2所示；

圖3-2 材料選擇

右擊 材料>添加材料，Material Type選擇Liquid，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-3所示；

圖3-3 材料選擇

2）計算域

① 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-COLD_ZONE，在計算域設置窗口中類型選擇“SolidDomain”，材料選擇“Aluminum”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

圖3-4 分配計算域

② 雙擊 求解> 流動分析> 計算域>Domain-HEAT1ZONE，在計算域設置窗口中類型選擇“SolidDomain”，材料選擇“silicon”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

③ 同上設置Domain-HEAT2ZONE；

圖3-5 分配計算域

④ 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-PIPE_ZONE，在計算域設置窗口中類型選擇“FulidDomain”，材料選擇“yierchun”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

圖3-6 分配計算域

3）邊界條件

分別設置Inlet和Outlet，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示；

圖3-7 入口定義

圖3-8 出口定義

設置所有Wall的邊界條件，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示。

圖3-9 壁面定義

雙擊 求解> 流動分析> 交界面> Interfaces，查看自動識別的交界面；

圖3-10 交界面設置

4）求解參數設置

右擊 求解> 流動分析> 熱模型，單擊 插入對象> 熱源，設置2個熱源；

圖3-11 熱源設置

雙擊 求解> 求解設置 ，設置計算方法，包括差分方法等；

圖3-12 求解參數設置

雙擊 求解> 求解控制 ，設置求解器啟停條件，迭代步數等。

圖3-13 求解參數設置

右擊 報告表>面積分報告 ，設置監控進出口熱流量。

圖3-14 求解參數設置

四、初始化及求解計算

1）殘差曲線與監控變量

雙擊 監控>殘差曲線，選擇查看監控曲線。

圖4-1 監控曲線選擇

2）初始流場設置

① 雙擊 求解>初始化，設置初始流場；

② 選擇菜單欄 求解>初始化，初始化流場。

圖4-2 初始化設置

圖4-3 初始化流場

3）求解計算

選擇菜單欄 求解>求解>直接求解>并行，開始計算。

圖4-4 運行求解器

圖4-5 選擇求解模式

五、后處理

1）監控曲線

查看殘差曲線。

圖5-1 殘差曲線

2）數據讀取

雙擊樹節點 報告>面積分報告，設置變量參數，選取域列表中目標部件，點擊應用，讀取進出口溫度數據。

圖5-2 流量報告

3）求解結果更新及導入

單擊菜單欄 求解>可視化結果，實現可視化求解結果更新，現版本計算完成后自動進行可視化求解結果。

圖5-3 結果更新

4）可視化結果

① 溫度云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數，設置等級參數256，點擊應用，讀取表面溫度云圖，可以看到溫度由熱源處向外遞減。

圖5-4 溫度云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數，設置等級參數256，點擊應用，讀取管道溫度云圖，可以看到流體經過管道后 溫度升高。

圖5-5 溫度云圖