ICEPAK水冷板仿真计算全流程介绍

CAD模型导入方式:
① Desingner Molder(DM)
② ANSYS SCDM(SpaceClaim Driect Molder)

1、Desingner Molder 简介

Desingner Molder是ANSYS Workbench 平台下所有CAE分析软件的一个通用几何接口模块,其与各主流的CAD软件均有接口,用户可以在DM中对导入的CAD模型进行修复、清除,以得到适合CAE分析的模型

DM界面常用操作说明:
Suppressed/Unsuppressed(抑制/解压缩)
被抑制的几何体是不能导入ICEPAK中的。

Hide/Unhide:表示隐藏或显示某几何体。

修改器件名称:单个几何体名称修改;多个几何体名称同时修改。

Generate:表示生成的命令;或者通过热键F5来执行生成。

Level 0:0级将三维的CAD体转化成icepak认可的立方体Block,所有的CAD几何特征均消除。可以将不规则芯片的倒角,PCB板上的安装孔等特征删除,得到干净简洁的几何体。

Level 1:1级将使用ICEPAK认可的立方体和圆柱体CAD几何体进行重新构建,CAD几何体的内表面和几何细节决定ICEPAK的单个立方体或圆柱的尺寸,去除部分小特征。

Level 2:2级将使用ICEPAK认可的多边形Block、方形Block以及圆柱体Block来构建CAD实体,DM会自动将CAD体中的多边形特征转化为ANSYS ICEPAK的多边形几何体。

5、具体案例

5.1 水冷板散热模拟计算(几何模型简化/转化处理→icepak计算)
处理过程在ANSYS Workbench平台上进行。

① SCDM软件,抽取冷板内冷却工质的几何模型。(Prepare→Volume Extract)
此时的冷却工质模型为不规则、异形的几何模型,导入ICEPAK中为CAD类型的模型,只可以使用HD 格类型进行 格划分。通常会造成 格数量较多,一般采取的方法是将冷却工质的几何模型进行切割,将异形的流道模型切割成规则的模型。
模型切割一般的方法:建立基准面→拆分主体→实现切割。
处理完毕,记得要保存处理完成的几何模型。

② DM软件,进行模型转换。
Tools→Electronics的操作进行几何模型→icepak模型的转换。(包括:进出口、流道等)
此处在简化进出口的时候,一定注意选择面的顺序:先选择大面,然后选择切割的小面。

③ ICEPAK软件,进行水冷板模拟计算。
格划分、热模型求解设置需要注意。

④ 后处理显示
一般后处理在ICEPAK中即可简单处理,进行平均温度、压降等统计处理;
Solution overview
overview是对整个热模型计算结果的概要 告,可以用来判断求解计算是否收敛。通过总和统计的结果,可以判断N-S方程是否守恒,进而判断求解计算的收敛型。通常进出口流量误差在1%之内,可认为求解计算完全收敛。打开方式:Report→Solution overview →View/Create。
较为专业的后处理在TECPLOT中处理。如:计算协同角(此处参见:清华过增元、西交陶文铨何雅玲、华科刘伟教授的文章,进行了解。),在此过程中需要注意导入的TECPLOT中的文件选择应该为case和fdat两种类型的文件,否则,无法计算协同角。

ICEPAK水冷板仿真计算全流程介绍

⑥ 模型/计算结果保存
模型保存:File→packproject→.tzr格式。该格式文件较小,未保存结果,保存了 格参数,比较方便文件传输。
计算结果保存:若想保存完整的计算结果,就需要将计算整个文件夹保存。(内存会很大)然后,打开软件,选择existing,打开对应文件夹,进行相应的后处理,计算结果就会得到。 (一般还是要注意保存计算结果,否则会浪费时间,重新计算。)

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