FloEFD风冷机箱散热仿真案例剖析

一、问题描述

如下，一个电子机箱，机箱外壳四周四个面封闭，一侧有风扇开口，另一侧为出风口，主要结构包含轴流风扇、变压器、CPU、IC芯片、电容、TO芯片等，以上电子元器件固定在PCB板上，PCB再固定在机箱外壳上。此问题涉及到风扇的简化、风扇的定义、开口板的简化、各向异性PCB定义、芯片材料定义等。

二、建立模型

1、模型准备

打开STP模型，已经把螺钉、非发热元器件等不必要的零部件删除。去除详细风扇模型，在风扇位置处创建封闭端盖，以便后面定义风扇。为了减少网格，针对开口板进行简化，把开口板上的孔拉伸去除，以便后面定义打孔板。PCB使用软件的印刷电路板功能简化。

2、检查模型

针对准备好的模型，使用【检查模型】进行检查，显示状态成功，模型正常。

3、创建项目

项目名称	项目名称0707，其他保持默认
单位系统	选择SI，并更改温度单位为℃
分系类型	外部，排除不具备流动条件的腔；选中固体内传导；选中辐射，并更改环境温度25℃；选中重力，把Y方向分量设置为-9.81，X和Z方向分量为0。
默认流体	空气，其他保持默认
默认固体	选择合金里的不锈钢302
默认壁面	选择白体壁面，其他保持默认
初始条件	热动力参数里温度改为25℃，固体参数里初始固体温度改为25℃

4、调整计算域

除了风扇出风口流出1倍机箱宽度外，其他五各方向都按照对应方向上0.5倍机箱宽度。

5、定义固体材料

对模型中各个零部件进行材料赋予：

6、定义边界条件

开口板直接与大气连接，设置其边界条件为环境压力。

7、定义风扇

选择封闭端盖的内表面指定为外部出口风扇，由于该风扇工程库里没有，需要根据如下的PQ曲线的创建一个新的风扇。首先在项目属性页中，定义风扇的类型、直径、转速等信息，然后在表和数据页定义PQ曲线。