Fluent散熱
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-04-11
Fluent散熱的視頻教程
Fluent在強制風冷散熱中的應用
（3）如何做汽車動力電子產(chǎn)品的熱仿真分析 點擊報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10865 （4）Star-ccm在熱管理工程實例中的應用技巧及方法 點擊報名：https://www.yqgqt.org.cn/live/10870 直播大綱： 以電機、電子產(chǎn)品軸流風扇強制風冷散熱為例，講解Fluent在強制風冷散熱仿真中風扇的幾種處理方式及各自適用場合
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fluent電機自然對流散熱仿真
講解fluent如何進行自然對流散熱仿真，通過一個電機的二維仿真實例詳細講解 模型如何進行處理 如何設置邊界條件 如何設置耦合壁面 如何設置非一致網(wǎng)格界面 材料設置 求解器設置 通過舉一反三，使學習者具備各種情況下fluent的自然對流散熱設置方法
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基于Workbench-FLUENT的二維散熱器流場分析，免費無聲音，操作細致，建模練習（需購買）
本視頻為基于Workbench-FLUENT的二維散熱器熱分析，免費無聲音，操作細致，建模練習（需購買），主要涉及到DM建模，流場的前處理設置，網(wǎng)格劃分，FLUENT仿真，CFD-POST后處理，歡迎購買討論學習。
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Fluent散熱的實例教程
作者 ：張楊 流體高級工程師 仿真秀專欄作者
來源：仿真秀公眾號（ID:fangzhenxiu2018）
在使用Fluent軟件進行電子器件散熱仿真分析的過程中，我們不可避免的要對實際的各種零部件進行簡化和處理。不管是幾何層面、網(wǎng)格層面還是求解器設定層面，不同的部件都有相應的處理方法。下面就針對散熱仿真中的一些專用的設備（如風扇、格柵、擋板等）進行描述。
值得一提的是，如果條件允許，仍舊強烈推薦通用的電子散熱問題使用 Icepak 軟件進行仿真計算，因為其在各個方面的工作效率都遠高于Fluent（比如常用散熱設備的處理，Icepak 已經(jīng)具備了基于對象的求解方法）。
一、散熱翅片
散熱翅片又稱翅片式散熱器，是氣體或液體熱交換器中使用最為廣泛的一種換熱設備，同時也是 Fluent仿真中電子散熱問題最為常見的設備。
圖1 散熱翅片是最為常見的散熱設備之一
對于散熱翅片，通常不需要做額外的處理，也不建議做模型的簡化。
如下圖所示，由于翅片本身在法向上尺寸較小，其他兩個方向尺度又大，所以部分工程師很容易聯(lián)想到通過無厚度壁面的方式，對翅片進行簡化，從而降低網(wǎng)格數(shù)量。但是散熱翅片本身直接與發(fā)熱體相連，溫度梯度大，對整個流場的溫度分布影響也較大，所以通常情況下，這是不允許的。
圖2 散熱翅片的兩種處理方式
圖3 散熱翅片的兩種處理方式（網(wǎng)格情況）
圖4 散熱翅片的兩種處理方式（求解結(jié)果）
通過測試算例可知，采用直接實體建模的工況與Shell殼導熱工況存在巨大的數(shù)據(jù)結(jié)果差別。翅片無厚度簡化過工況的散熱效果，要遠遠強于實體建模的情況（差別在4-5K左右）。
展開 前言
在使用Fluent軟件進行電子器件散熱仿真分析的過程中，我們不可避免的要對實際的各種零部件進行簡化和處理。不管是幾何層面、網(wǎng)格層面還是求解器設定層面，不同的部件都有相應的處理方法。下面就針對散熱仿真中的一些專用的設備（如風扇、格柵、擋板等）進行描述。
值得一提的是，如果條件允許，仍舊強烈推薦通用的電子散熱問題使用 Icepak 軟件進行仿真計算，因為其在各個方面的工作效率都遠高于Fluent（比如常用散熱設備的處理，Icepak 已經(jīng)具備了基于對象的求解方法）。
散熱翅片
散熱翅片又稱翅片式散熱器，是氣體或液體熱交換器中使用最為廣泛的一種換熱設備，同時也是 Fluent仿真中電子散熱問題最為常見的設備。
圖1 散熱翅片是最為常見的散熱設備之一
對于散熱翅片，通常不需要做額外的處理，也不建議做模型的簡化。
如下圖所示，由于翅片本身在法向上尺寸較小，其他兩個方向尺度又大，所以部分工程師很容易聯(lián)想到通過無厚度壁面的方式，對翅片進行簡化，從而降低網(wǎng)格數(shù)量。但是散熱翅片本身直接與發(fā)熱體相連，溫度梯度大，對整個流場的溫度分布影響也較大，所以通常情況下，這是不允許的。
圖2 散熱翅片的兩種處理方式
圖3 散熱翅片的兩種處理方式（網(wǎng)格情況）
圖4 散熱翅片的兩種處理方式（求解結(jié)果）
通過測試算例可知，采用直接實體建模的工況與Shell殼導熱工況存在巨大的數(shù)據(jù)結(jié)果差別。翅片無厚度簡化過工況的散熱效果，要遠遠強于實體建模的情況（差別在4-5K左右）。
薄壁導流板
薄壁導流板簡稱擋板，其主要作用是場導向，終極目標是將散熱區(qū)域的流體流動最高效的應用起來，以達到調(diào)整流動方向、降低渦流（回流）和壓降、增強高溫區(qū)域流動的目的。
展開 張楊
仿真xiu專欄作者
在使用Fluent軟件進行電子器件散熱仿真分析的過程中，我們不可避免的要對實際的各種零部件進行簡化和處理。不管是幾何層面、網(wǎng)格層面還是求解器設定層面，不同的部件都有相應的處理方法。下面就針對散熱仿真中的一些專用的設備（如風扇、格柵、擋板等）進行描述。
值得一提的是，如果條件允許，仍舊強烈推薦通用的電子散熱問題使用 Icepak 軟件進行仿真計算，因為其在各個方面的工作效率都遠高于Fluent（比如常用散熱設備的處理，Icepak 已經(jīng)具備了基于對象的求解方法）。
散熱翅片
散熱翅片又稱翅片式散熱器，是氣體或液體熱交換器中使用最為廣泛的一種換熱設備，同時也是 Fluent仿真中電子散熱問題最為常見的設備。
圖1 散熱翅片是最為常見的散熱設備之一
對于散熱翅片，通常不需要做額外的處理，也不建議做模型的簡化。
如下圖所示，由于翅片本身在法向上尺寸較小，其他兩個方向尺度又大，所以部分工程師很容易聯(lián)想到通過無厚度壁面的方式，對翅片進行簡化，從而降低網(wǎng)格數(shù)量。但是散熱翅片本身直接與發(fā)熱體相連，溫度梯度大，對整個流場的溫度分布影響也較大，所以通常情況下，這是不允許的。
展開 ANSYS Fluent軟件具備計算自然對流與強制對流的功能，無論計算區(qū)域是封閉的空間還是開放的。當然，Fluent并沒有設計一個專門的選項來區(qū)分自然對流與強制對流，就如同上文中所介紹的，他們通常都是同時存在的，只是占據(jù)的比重不一致。
通常情況下，流體仿真工程師通過對密度的模型和重力條件進行有區(qū)分的設定，來描述在流場中是否考慮自然對流；當然，在這之外可能還需要額外的一些參考條件設定來配合才能生效。Fluent 提供多種密度模型來描述自然對流，比較常用的有以下幾種：
■ Ideal gas 理想氣體
■ Incompressible ideal gas 不可壓縮的理想氣體
■ Boussinesq 波斯尼克密度模型
▲ 封閉空間的自然對流模型
熱輻射模型
Fluent 可以通過多種模型計算熱輻射。但其中適用于電子散熱仿真的模型，通常推薦使用S2S和DO兩種。
S2S原則上用于真空（零光學厚度）的熱輻射問題，因為它沒有考慮介質(zhì)的散射、吸收等影響，屬于表面熱輻射問題。按照通常的概念，電子散熱的區(qū)域的流體介質(zhì)幾乎都是空氣，而且空氣中的氧氣、氮氣等雙原子分子對各個波長的熱輻射都近似“透明”（絕大部分熱輻射都會穿透雙原子分子）。因此，在電子散熱問題中，S2S是優(yōu)先選擇的熱輻射模型，它可以有效提升計算的精度，同時并不過大的增加計算的工作量。
▲ S2S 模型中視線因子計算方法
DO熱輻射模型在電子散熱仿真中，應用的時機相對較少。對比S2S模型，DO模型的計算原理更加細致，可以考慮所有介質(zhì)對熱輻射的影響，是精度更高的物理模型。
展開 作者在數(shù)值模擬的基礎(chǔ)是利CFD（Com－putationalFluid Dynamics計算流體動力學）技術(shù)對某軌道交通用發(fā)動機液壓油散熱器進行研究，力求液壓油散熱器流場分布更加合理，使散熱器具有更好的散熱效果。
數(shù)學模型由分析可知，散熱器內(nèi)的流體是粘性牛頓型流體，且根據(jù)雷諾數(shù)可知為層流模型。在互不侵入的兩種流體分界面上，若不計入表面張力。則界面兩側(cè)任一點流體的速度和溫度應相等。即：V3流場分析利用ANSYS程序進行流場分析的主要步驟：（1）建立模型，確定問題區(qū)域；（2）確定流體的初始條件；（3）生成網(wǎng)格；（4）確定邊界條件；（5）設置分析參數(shù)；（6）求解。此處利用FLUENT來求某散熱器流體的速率和壓力分布，選擇單一流體進行流場分析。建立模型采用ANASYS公司的ICEMCFD軟件建立散熱器二維模型。并對入口、出口、壁面、流體分布區(qū)域進行初步定義。劃分網(wǎng)格采用四邊形網(wǎng)格對其進行網(wǎng)格劃分，在壁面邊界參數(shù)較大處對網(wǎng)格進行適當加密。模型設置由于本模型為小雷諾數(shù)模型，故選擇層流模式。定義邊界條件在散熱器入口處定義流體的密度及初始速度，設置壁面為無滑移壁面，設置散熱器出口為自由出口（outflow），定義流場區(qū)域。初始化與計算定義松弛因子及其他參數(shù)，初始化流場，定義收斂條件，并建立流動的流場，進行計算。
展開 
Fluent散熱的相關(guān)專題、標簽、搜索
Fluent散熱的最新內(nèi)容
的電子散熱定制模塊，內(nèi)置散熱器 / 風扇 / 多孔介質(zhì)模型
電子散熱庫豐富；自動網(wǎng)格與求解設置；快速評估散熱方案
適用場景窄；復雜流體模型支持有限
服務器機箱、PCB 板、LED 燈具散熱設計
模塊說明
1.
作品名稱：氣液兩相流仿真技術(shù)研究與應用實踐
作者： 葉祖樑 | 中興通訊股份有限公司 熱設計高級系統(tǒng)工程師
關(guān)鍵詞：氣液兩相流，Ansys Fluent，散熱器設計優(yōu)化
作者說
Ansys Fluent提供多種多相流模型，如VOF模型、混合物模型、歐拉模型等，可用于模擬氣液兩相流蒸發(fā)冷凝相變現(xiàn)象。
本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網(wǎng)格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節(jié)已經(jīng)展開了動網(wǎng)格制動盤散熱過程的教學，因此本節(jié)展開滑移網(wǎng)格的耦合教學。
1 workbench 設置
本案例分為三個模塊，其中分別是滑移網(wǎng)格運動區(qū)域，固體結(jié)構(gòu)和外部靜止域。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
與 Fluent 動網(wǎng)格
本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、動網(wǎng)格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節(jié)已經(jīng)展開了制動過程的教學，因此本節(jié)展開熱仿真的耦合教學。
1 workbench 設置
與 Fluent 動網(wǎng)格+高鐵制動盤制動過程仿真(一) 相比，增加了一個模塊，是用來劃分固體域網(wǎng)格。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
與 Fluent
本案例對高鐵緊急制動時的制動盤溫度場和速度場進行了仿真計算。由于涉及到傳熱、滑移網(wǎng)格之類的仿真計算，整個計算流程與計算模型十分復雜繁瑣。上一節(jié)已經(jīng)展開了動網(wǎng)格制動盤散熱過程的教學，因此本節(jié)展開滑移網(wǎng)格的耦合教學。
1 workbench 設置
本案例分為三個模塊，其中分別是滑移網(wǎng)格運動區(qū)域，固體結(jié)構(gòu)和外部靜止域。
2 SCDM 設置
2.1 導入幾何
與Fluent 動網(wǎng)格
穩(wěn)態(tài)求解：風扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設置好旋轉(zhuǎn)中心和轉(zhuǎn)速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設置共享拓撲；
2、打開fluent meshing，軟件自動生成contact，每個接觸重命名為interface，在fluent中會自動生成交界面；
3、把自動生成的contact刪除，
video/c10186
是
ANSYS結(jié)構(gòu)非線性仿真
https://www.yqgqt.org.cn/video/c12925
否
fluent水冷電機仿真
https://www.yqgqt.org.cn/video/c13003
否
fluent
電磁爐內(nèi)部發(fā)熱元件的散熱會嚴重影響電磁爐的性能、運行安全以及可靠性，因此需要設計合理的散熱結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對發(fā)熱元件的降溫。通過運用Fluent計算流體動力學仿真，提出一種基于風能聚集與分層送風的電磁爐散熱結(jié)構(gòu)設計思想，通過實驗對仿真模型的準確性進行驗證。
1 引言
電磁爐是一種基于渦流加熱原理的灶具。電磁爐通過其內(nèi)部的交頻元器件和勵磁線圈產(chǎn)生交變磁場，交變磁場被鐵質(zhì)鍋具切割而產(chǎn)生渦流，鍋具中的鐵分子在渦流作用下作高速無規(guī)則運動
- 解決方案
采用Maxwell實現(xiàn)作動器優(yōu)化設計，結(jié)合Fluent精確計算散熱系數(shù)，并用于Mechanical電磁、熱耦合分析，實現(xiàn)便捷、高效、精確的電磁、熱耦合分析；結(jié)合Fluent和Simplorer協(xié)同仿真，實現(xiàn)高精度系統(tǒng)設計。
作者：楠胖
來源：本文為楠流坊原創(chuàng)作品，上海安世亞太授權(quán)轉(zhuǎn)載
1. 啟動FLUENT并導入網(wǎng)格
（1）在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行“開始”→“所有程序”→ANSYS 2022→Fluid Dynamics→Fluent 2022命令，啟動Fluent 2022。
（2）單擊主菜單中File→Read→Mesh命令，導入.msh網(wǎng)格文件。
2. 定義模型
