微通道散热 流体换热 微通道散热器 fluent

共享拓扑没做，流体域和固体域在交界面上的网格节点对不上，Fluent读进来之后两个域各算各的，温度传不过去，热源加在固体上但流体那边一点反应没有。SpaceClaim里Share Topology点一下，流体域和固体域交界面的网格自动合并，Fluent Meshing划网格的时候交界面共用节点，共轭传热才生效。路径D:\Fluent_work\microchannel\geometry\。

微通道散热器的几何流程，SpaceClaim里先建固体域，铜基板100x100x2mm，微通道阵列在基板正面，通道宽0.5mm深1mm，间距1mm，通道数量20条。微通道用拉伸切除做，阵列沿X轴，间距1mm。流体域用Volume Extract从通道内腔抽出来，入口和出口各延伸5mm防止回流影响，抽完检查一下流体域和固体域有没有重叠，重叠了删除固体多余部分。命名选择在SpaceClaim里做，入口叫inlet，出口叫outlet，底面叫heat_face，流体和固体交界面叫interface_fluid和interface_solid，名字要跟Fluent里一致。导出.scdoc给Fluent Meshing用。

Fluent Meshing导入.scdoc，Watertight Geometry流程，先Add Local Sizing在微通道区域加密，面网格尺寸0.05mm，体网格用poly，边界层在通道壁面设第一层0.01mm，增长率1.2，层数8。流体域和固体域分开生成体网格，交界面在Generate the Volume Mesh步骤里自动处理，勾上Share Topology。全局网格尺寸0.2mm，微通道内部0.05mm，网格量大概300万。检查网格质量，Orthogonal Quality大于0.2，Skewness小于0.8，边界层第一层y+在1到5之间。

Fluent求解，能量方程开，湍流用SST k-omega，流体域材料水，密度998，比热4182，导热0.6，粘度0.001，固体域材料铜，导热387，密度8978，比热381。入口速度1m/s，温度293K，出口pressure outlet，0Pa。底面heat_face设恒定热流100W/cm²，换算成1e6 W/m²。交界面设coupled wall，流体和固体的界面自动配对，不需要手动设。压力速度耦合Coupled，压力PRESTO，动量二阶迎风，能量二阶迎风。残差能量1e-8，连续性1e-5，监测底面平均温度和出口水温，稳定200步就停。

后处理CFD-Post，底面温度云图选heat_face，温度范围300到350K，看热点在通道中心还是边缘。微通道截面压力分布选XY平面切在通道中间，压力从入口到出口线性下降，入口压力最大。速度分布看通道内流速是否均匀，边缘通道流速低中间高，流量分配不均的话把入口延长段加长。入口平均压力用计算器，Functions→ave，选inlet面上的Static Pressure，值大概是5000Pa，跟理论值对比一下。D:\Fluent_work\microchannel\post\下面放了温度云图和压力截面图。

下次把热流密度从100W/cm²加到200W/cm²，看温度能不能压到80度以内，芯片结温超过85度就降频了。那个微通道的深宽比从2比1改成4比1，换热面积翻倍但压降也翻倍，泵功耗……

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