【CFD教程】7分钟学会电子机箱的强迫风冷模拟

18天前浏览1388

1 案例背景

电子机箱是承载电子设备的箱体，比如电脑主机。机箱内电子元件工作会发热，为了让热量及时排出，常用风扇强迫外界空气流经机箱，进行散热。本仿真目的是计算电子元件发热功率及进风量一定时，机箱内的温度分布情况，进而辅助机箱的热设计。

本案例需要的输入文件和参数信息如下表：

网格文件	Chassis.msh
物理模型	不可压
湍流模型	SST k-omega
边界条件	风速：2m/s 功率热源8个，共计31.5W

图1 网格模型

2 网格处理

2.1新建工程

a. 启动AICFD 2024R1；

图2 AICFD窗口

b. 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3 新建工程

2.2网格导入

a. 单击菜单栏 网格> 导入网格 ，这个模型包括机箱外壳、里面的空气，以及内部器件。（点击下载模型文件）

图4 网格导入

b. 空气从2个圆形入口以2m/s流入，从另一侧的三列长方形出口流出。

图5 空气流动方向

3 求解设置

3.1求解模型

a. 双击 求解> 求解模型，设置湍流模型。时间选稳态，流动选不可压。方法选湍流，热效应处勾选能量。

图6 模型设置

b. 右击 材料> 添加材料，本案例涉及的材料有4种，包括软件内置的：铝和空气；另外2种电路板和芯片需要额外添加。右键，添加材料，名称电路板，类型选固体，在材料特性中依次输入密度1600，比热容150，导热系数30，确定。

图7 材料选择

c. 同样步骤添加芯片，密度2400，比热容100，导热系数15，点击确定。在实际工程计算中，需要根据自己的材料参数输入对应数据。

图8 材料选择

3.2 计算域设置

a. 这个模型有外壳、空气、以及里面各种发热功率不同的器件，每部分都是一个计算域，我们逐一设置。首先双击AGP-MOLD计算域，类型选固体域，材料选芯片，下一步保持默认，确定。

图9 分配计算域

b. 第二个材料是铝；第三个流体域，材料是空气；

图10 分配计算域

c. 设置边界条件Inlet和Outlet。流体域的进口，空气速度设为2m/s，温度设为293K；出口保持静压出口不变，确定。

图11 Inlet定义

图12 Outlet定义

d. 下一个域board是电路板，类型选固体域，材料选电路板；下一个RIDGE_MOLD是芯片；下面外壳是铝，外壳的外壁面，保持默认的绝热设置。

图13 分配计算域

e. 最后6个域全部是芯片，设置1个后，其余5个可以直接复制粘贴。

图14 分配计算域

3.3求解参数设置

a. 交界面是软件自动识别的，不需要处理。

图15 交界面设置

b. 在热模型处给刚刚设置的8个芯片的域添加发热功率，它们功率不同，都是现成的客观数据，我们逐一输入软件中。右键插入对象，热源，类型选域，热源位置，第一个AGPmold，功率是20w。接着插入，bridgemold功率是5，DDR1到4，功率都是1w，largeflash是2w，smallflash是0.5w。