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FLUENT模拟流-固耦合散热.pdf

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FLUENTFLUENT模拟流--固耦合散热 曾富 流体应用工程师 安世亚太北京分公司 13581934117 fu.zeng@peraglobal.com 摘摘要 GambitGambit创建模型 FLUENTFLUENT计算及后处理 GambitGambit创建模型 •创建几何模型 •划分网格 •指定边界条件 问题描述 Chip Board FluidSymmetryPlanesAirOutlet Topwall (externallycooled) h=1.5W/m2·K T∞=298K ElectronicChip (onehalfismodeled) Airinlet k=1.0W/m·K V=0.5m/s Q=2Watts T=298K Circuitboard(externallycooled) k=0.1W/m·K h=1.5W/m2·K T∞=298K 创建计算区域 1.① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 创建board区域 2.创建一个plane来分割volume1 移动plane到适当位置，对volume1进行split 3.将创建的plane沿Y向上平移0.14.用平移后的plane对volume1进行split 5. 创建chip体6.移动chip体到具体位置 7.用体相分割，得到流体区域Volume2 Volume2 splitwith volume3 Volume2 Volume3 划分网格 1.将chip边划分为15*7*4 7 4 15 2.划分其他边的网格 8 16 16 4 划分数： 100Board沿Y向边：4 Board沿Z向边：8 8Fluid沿Y向边：16 沿X方向长边：100 1616100 44 3.划分体的网格 选择所有体 指定边界条件 1。隐去网格，便于操作 2。指定速度入口 Inlet Velocity_inlet 3。指定压力出口 Outlet Pressure_outlet 4。指定board-side为wall类型 Board-side wall 5。指定board上的对称面 Boardsymm Sym-1 边界类型条件都为symmetry 6。指定board上的上下面边界条件类型wall Boardtop Boardbottom 7。指定chip上的边界条件类型 Chip边界类型： 与board接触的面BCDE:chip-bottom---wall 与流体接触的4个面:chip-side----wall F（ GABCH,CDGH,DEFG,AHGF) A面ABEF:chip-symm--symmetry HE D B C 8。指定fluid区域上的边界条件类型 D CSym-2 fluid-symm Fluid区域的顶面 ABCD wall A B 9。指定区域类型 1 2 3 绿色:fluid 红色（chip）:solid 指定流体区域指定固体区域紫色（board）:solid 10。输出网格 1 2 在FileName中自定义名称 然后Accept 网格成功输出 FLUENTFLUENT计算及后处理 读入mesh文件 选择物理模型 定义材料属性 指定边界条件 初始化 设置求解器控制 设置收敛监视器 计算 后处理 1.FLUENT读入网格 ①② File----Read----Case 选择刚从Gambit中输出的网格文件(.msh文件) ③Grid----Check 检查网格质量，确定最小体积大于0 启动3D-FLUENT 此数值大于0 2.确认计算域大小 ①Grid----Scale ② 在中是以为单位建模 Gambitm在ScaleGrid菜单中，选择Gridwascreatedininch, 点击changelengthunits,然后再点击Scale,得到正确 大小的计算区域。 3.选择求解器，物理模型 ①Define—Model--Solver② Define—Model--Energy 打开能量方程，设计到温度计算。 ③ Define—Model--Viscous 保持缺省值。 4.定义材料属性 ①Define—Materials 流体材料中包含air，不另需定义 ②定义固体材料：chip,board 在Materials面板中MaterialType下拉菜单中选择solid，在Name中输入board,删除ChemicalFormula中的内容， 将ThermalConductivity设置为0.1；点击Change/Create按扭，在