ansys水冷板散熱仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys水冷板散熱仿真的視頻教程
從零開始學(xué)散熱——Ansys Icepak瞬態(tài)仿真
介紹使用Ansys Icepak進(jìn)行瞬態(tài)仿真的知識(shí)。 同時(shí)對(duì)儲(chǔ)熱材料的特征和建模方式做簡(jiǎn)介。 瞬態(tài)仿真在熱設(shè)計(jì)中用的不多，但隨著新能源汽車、快速充電器、智能手表等產(chǎn)品的興起，瞬態(tài)設(shè)計(jì)越來越廣泛，看到有許多朋友反饋Ansys Icepak瞬態(tài)仿真的一些問題。 這部分內(nèi)容原本想加到 從零開始學(xué)散熱——實(shí)用Ansys Icepak教程中，結(jié)果因?yàn)槟莻€(gè)課程節(jié)數(shù)太多加不了了，就單獨(dú)列出來了。
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ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創(chuàng)視頻教程
自冷仿真分析 設(shè)計(jì)實(shí)例-水冷板仿真 實(shí)例分析-管式水冷板仿真分析 設(shè)計(jì)實(shí)例-風(fēng)冷VGA散熱器仿真 實(shí)例風(fēng)冷模型 ICEPAK教程—網(wǎng)格劃分篇 ICEPAK中網(wǎng)格的類型 網(wǎng)格劃分的步驟（介紹網(wǎng)格劃分的步驟） ICEPAK中全局網(wǎng)格的參數(shù)設(shè)置 PRE-OBJECT各類模型的設(shè)置及方法 NON-CONFORMAL MESHING的建立與各參數(shù)的設(shè)置 多級(jí)網(wǎng)格的建立與設(shè)置 SLACK
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從零開始學(xué)散熱——Ansys Icepak熱仿真基本教程
本視頻為書籍《從零開始學(xué)散熱》第十五章內(nèi)容的拓展部分，原價(jià)199元，為感謝讀者肯定，特全面開放。 加QQ群eCooling熱設(shè)計(jì)：534420352 參與問題討論和技術(shù)答疑 講解熱仿真基本原理，演示Ansys Icepak的一些基本操作，并通過一個(gè)實(shí)例詳細(xì)講解建模方法，求解流程以及Icepak的后處理功能。
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ansys水冷板散熱仿真的實(shí)例教程
AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動(dòng)力、船舶海洋、電子設(shè)備和車輛運(yùn)載等領(lǐng)域復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例為水冷板散熱，冷板內(nèi)部流道為單根水道。右側(cè)進(jìn)水，左側(cè)出水，在入口流速為0.2m/s，液體溫度為25℃條件下進(jìn)行了散熱的數(shù)值模擬，在案例最后可以看到結(jié)果溫度云圖。
2）網(wǎng)格
整體網(wǎng)格為四面體網(wǎng)格單元為主的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量319萬。
圖1-1 網(wǎng)格模型
3）計(jì)算條件
求解模型：Laminar
介質(zhì)：流動(dòng)工質(zhì)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(wǎng) 格
1）新建工程
① 啟動(dòng)AICFD 2023R2；
② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設(shè)置工程文件名，點(diǎn)擊“確定”。
圖2-1 AICFD窗口
圖2-2 新建工程
2）網(wǎng)格導(dǎo)入
單擊菜單欄網(wǎng)格>導(dǎo)入網(wǎng)格，導(dǎo)入外部生成的計(jì)算域網(wǎng)格。
圖2-3 網(wǎng)格導(dǎo)入
3）網(wǎng)格質(zhì)量檢查
單擊菜單欄 網(wǎng)格>網(wǎng)格質(zhì)量，檢查網(wǎng)格質(zhì)量。
圖2-4 網(wǎng)格質(zhì)量檢查
三、求解設(shè)置
1）求解模型
雙擊 求解>求解模型，設(shè)置模型。本案例為穩(wěn)態(tài)計(jì)算，采用不可壓縮流，采用層流模型。
展開 來源：科學(xué)與技術(shù) 作者：蔣瑞 高天一
關(guān)鍵字：相控陣?yán)走_(dá) 天線冷板 散熱仿真
本文根據(jù)某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)天線艙內(nèi)的空間布局，對(duì)天線冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并運(yùn)用有限元體積法的Icepak軟件對(duì)三維模型進(jìn)行散熱效能仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證了冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足了相控陣?yán)走_(dá)天線陣面發(fā)熱插件通風(fēng)散熱要求。
1 某機(jī)載雷達(dá)相控陣的構(gòu)成
機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)主要由T/R組件、波控網(wǎng)絡(luò)、天線振子、電源、天線陣面、饋電網(wǎng)絡(luò)等部分組成。其中T/R組件是整個(gè)天線的核心以及發(fā)熱集中區(qū)域，因此如何將T/R組件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量散發(fā)至外部環(huán)境成為熱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵與難點(diǎn)。
2 天線陣面熱仿真
2.1 天線陣面模型建立及簡(jiǎn)化
對(duì)于本模型，在進(jìn)行散熱分析時(shí)，主要關(guān)注的是T/R組件基板上高功率芯片的發(fā)熱量以及冷板散熱能力，其他細(xì)小零件對(duì)整體模塊的散熱的影響不大進(jìn)行了省略處理；對(duì)冷卻流體工質(zhì)聯(lián)接導(dǎo)管、冷卻工質(zhì)進(jìn)出口、T/R組件等直接或間接影響散熱能力的部件進(jìn)行模型簡(jiǎn)化分析。
根據(jù)天線陣面冷卻系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：環(huán)境溫度：50℃；流體介質(zhì)：65#防凍液；流體溫度：35℃，可以得到天線陣面熱邊界參數(shù)如表1：
表1 天線陣面熱設(shè)計(jì)邊界條件
表中T/R組件進(jìn)出口溫差為串聯(lián)支路的溫差，其余皆為單個(gè)。
根據(jù)天線艙內(nèi)的空間布局，以及上表中的熱邊界條件，對(duì)冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并建立ICEPAK模型如圖1所示。
圖1 雷達(dá)陣面熱仿真模型布置圖
2.2 熱仿真結(jié)果分析
對(duì)模型進(jìn)行三維散熱效能仿真建模，其仿真條件：介質(zhì)為65#防凍液，介質(zhì)溫度=35℃，環(huán)境溫度=55℃，總功耗為15KW，系統(tǒng)總流量為2.048m3/h。
展開 導(dǎo)讀：本文基于安世亞太公司自主研發(fā)的高級(jí)通用流體CFD軟件PERA SIM Fluid，對(duì)某逆變器所用的水冷板進(jìn)行熱仿真CFD計(jì)算（包括模型處理、網(wǎng)格劃分、求解設(shè)置及后處理顯示）。
本案例主要講解了以下內(nèi)容：
• PERA SIM Fluid豐富的CAD接口；
• PERA SIM Fluid對(duì)冷板模型的多種網(wǎng)格處理方式；
• PERA SIM Fluid網(wǎng)格的顯示及質(zhì)量檢查；
• PERA SIM Fluid求解計(jì)算的相關(guān)設(shè)置；
• PERA SIM Fluid的后處理顯示。
具體的操作步驟如下：
一、模型處理
1）導(dǎo)入模型
PERA SIM Fluid可以導(dǎo)入市面上主流的多種數(shù)據(jù)格式的CAD模型，如圖1所示。
將水冷板的CAD模型導(dǎo)入后，PERA SIM Fluid自動(dòng)根據(jù)模型本身的幾何特征，形成點(diǎn)、邊、面特征，并對(duì)不同的面賦予不同的顏色，面的顏色與其名字所顯示的顏色完全一致，非常方便用戶對(duì)模型進(jìn)行檢查，如圖2所示。用戶可以在模型樹下點(diǎn)擊勾選以隱藏/顯示對(duì)應(yīng)的特征。
圖1幾何導(dǎo)入接口
圖2 導(dǎo)入水冷板模型
2）建立、封閉冷板進(jìn)出口邊界
PERA SIM Fluid提供了多樣化的前處理工具。對(duì)于此水冷板的CFD仿真計(jì)算而言，需要建立冷板進(jìn)出口邊界，并抽取其內(nèi)部的流體空間模型，以建立共軛傳熱數(shù)值計(jì)算的完整流體模型。點(diǎn)擊主菜單的幾何面板，設(shè)置選擇模式為選擇邊，分別選擇進(jìn)出口邊，點(diǎn)擊創(chuàng)建面按鈕，即可建立邊界面模型。
選擇水冷板的入口面模型，鼠標(biāo)右鍵菜單中選擇“Move to Group移動(dòng)到組”，或者點(diǎn)擊主菜單的移動(dòng)到組命令，在左側(cè)的屬性面板中輸入新的名稱in，點(diǎn)擊移動(dòng)，完成進(jìn)口邊界的建立。
展開 對(duì)于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對(duì)外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識(shí)別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計(jì)算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。
第一步：打開ANSYS Icepak熱模型
單獨(dú)啟動(dòng)ANSYS Icepak，點(diǎn)擊Existing選項(xiàng)，從工作目錄中找到CAD修復(fù)導(dǎo)出的水冷板熱模型，點(diǎn)擊相應(yīng)的文件名，點(diǎn)擊open，即可在打開模型。
圖1 打開水冷板熱模型
第二步：雙擊Cabinet，打開其編輯窗口，如下圖所示，修改yE的尺寸，將頂部Y面擴(kuò)大10mm（用于避免進(jìn)出口與Cabinet邊界相貼所造成的劣質(zhì)網(wǎng)格）
圖2 修改計(jì)算區(qū)域
第三步：創(chuàng)建Hollow block：建立Hollow block，可以將模型中不需要參與熱流計(jì)算的空間消除
1、點(diǎn)擊快捷工具欄中的block ，在視圖中心會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的block體。
圖3 創(chuàng)建Hollow block
2、使用面匹配功能 ，將block的尺寸調(diào)整成與計(jì)算區(qū)域cabinet同樣大小。
圖4 對(duì)Hollow block進(jìn)行尺寸匹配
3、設(shè)置block屬性
雙擊上一步建立的block模型，出現(xiàn)其屬性面板，在Info面板下修改其優(yōu)先級(jí)為0，在Properties面板下選擇Block type為Hollow，點(diǎn)擊下方的Done。
圖5 修改Hollow block屬性面板
第四步： 其他各模型的屬性設(shè)置
1、水體模型的參數(shù)設(shè)置
選擇模型樹下的水體模型（3個(gè)模型），點(diǎn)擊編輯按鈕，打開多體編輯面板，其屬性Properties面板下設(shè)置Block Type為Fluid，F(xiàn)luid material中選擇Water，點(diǎn)擊下方的Done。
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ansys水冷板散熱仿真的最新內(nèi)容
熱仿真代做，儲(chǔ)能、PCS、變流器、液冷板、管路、散熱器等產(chǎn)品均可，價(jià)格根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度而定。
穩(wěn)態(tài)求解：風(fēng)扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設(shè)置好旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設(shè)置共享拓?fù)洌? 2、打開fluent meshing，軟件自動(dòng)生成contact，每個(gè)接觸重命名為interface，在fluent中會(huì)自動(dòng)生成交界面；
3、把自動(dòng)生成的contact刪除，
對(duì)于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對(duì)外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識(shí)別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計(jì)算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。
AICFD是由天洑軟件自主研發(fā)的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動(dòng)力、船舶海洋、電子設(shè)備和車輛運(yùn)載等領(lǐng)域復(fù)雜的流動(dòng)和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結(jié)果處理完整仿真分析流程，幫助工業(yè)企業(yè)建立設(shè)計(jì)、仿真和優(yōu)化相結(jié)合的一體化流程，提高企業(yè)研發(fā)效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例為水冷板散熱，冷板內(nèi)部流道為單根水道。右側(cè)進(jìn)水，左側(cè)出水，在入口流速為0.2m/s，液體溫度為
摘 要：
電機(jī)控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機(jī)的輸出。以控制器中的8個(gè)電容及3個(gè)IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對(duì)其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對(duì)比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
導(dǎo)讀：本文基于安世亞太公司自主研發(fā)的高級(jí)通用流體CFD軟件PERA SIM Fluid，對(duì)某逆變器所用的水冷板進(jìn)行熱仿真CFD計(jì)算（包括模型處理、網(wǎng)格劃分、求解設(shè)置及后處理顯示）。
本案例主要講解了以下內(nèi)容：
• PERA SIM Fluid豐富的CAD接口；
• PERA SIM Fluid對(duì)冷板模型的多種網(wǎng)格處理方式；
• PERA SIM Fluid
本期培訓(xùn)主題方向?yàn)椤半姵匕浒濉保瑑?nèi)容涵蓋天洑多款軟件在該主題方向的仿真分析、建模、優(yōu)化操作培訓(xùn)。
全參數(shù)化建模及優(yōu)化操作培訓(xùn)【軟件工具
01
工程背景
熱—電子設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵問題
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時(shí)候，最驕傲的一件事就是做了一個(gè)全電機(jī)的散熱仿真咨詢項(xiàng)目，雖然很辛苦，但項(xiàng)目的鍛煉價(jià)值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無窮。
那個(gè)時(shí)候采用的是DM和ICEM交替來簡(jiǎn)化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存有限
來源：科學(xué)與技術(shù) 作者：蔣瑞 高天一
關(guān)鍵字：相控陣?yán)走_(dá) 天線冷板 散熱仿真
本文根據(jù)某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)天線艙內(nèi)的空間布局，對(duì)天線冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并運(yùn)用有限元體積法的Icepak軟件對(duì)三維模型進(jìn)行散熱效能仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，驗(yàn)證了冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足了相控陣?yán)走_(dá)天線陣面發(fā)熱插件通風(fēng)散熱要求。
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