ANSYS Icepak风机模拟：真实环境下的性能评估

随着电子行业的高速发展以及产品的高度集成化，散热性能的好坏往往决定了该产品的使用寿命甚至影响产品的研发。大型电子产品中，风冷装置往往是首选，装置结构简单、易拆卸。在Icepak中可以通过自建模的风机来进行仿真，也可以使用MRF（多参考坐标系）功能来模拟风机的叶片转动。MRF方式对比自建模而言，模拟真实叶片的转动可以捕捉风机整体产生的涡流及离心风速，可以得到风机真实几何特征导致的流场和温度场分布。

ANSYS Icepak使用MRF功能模拟风机的具体步骤如下：

1、启动ANSYS Workbench，从工具栏中拖出Geometry、Icepak。

2、将修复干净的3D真实风机模型导入DM中，完成对CAD异形的转化后，将模型导入Icepak。

3、进入Icepak模块，双击Cabinet，扩大Cabinet计算区域，同时设置空气进出口为Opening属性。

4、设置叶片的流体区域。使用MRF功能，需要一个与真实风机进出口相匹配的圆柱形流体块，可以通过Icepak自建模工具来完成，也可以使用DM中的体积抽取功能完成。

5、单击Block面板，在属性面板中，修改Block的类型为Fluid，表示流体类型，流体的默认材料为空气。选择Use rotation for MRF，给定风机的真实转速为6000RPM。

6、设置各个模块优先级，确保3D叶片的优先级最高，将其拖动至模型树的最下方，或者在模型信息中修改Priority为最大值即可。

7、对模型整体进行合理的网格划分，选用Mesher-HD的多级网格来进行划分，并检查网格质量。

8、打开Basic Parameters，在Flow regime中，选择Turbulent，在下拉菜单中选择Realizable two equation，其他保持默认设置。在进行MRF计算时，zero equation模型计算精度不够，需要选择该模型。

9、打开求解计算的Basic Setting基本设置面板，将迭代步数修改为1000步，其他保持默认。在Points下设置合理的温度、速度、压力监控点。单击Solve，打开求解计算面板，单击Start solution，开始计算。

10、求解完成后，打开后处理观察结果。

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