FloEFD热仿真分析之基础设置（一）

仿真模型准备好后，就开始进入流动分析基础设置。总体上，FloEFD具有较强的仿真分析逻辑性，通过【向导】、项目树、分析树功能，能帮助使用者有条不紊地完成仿真分析的任务。

单击【向导】，跳出向导设置窗口。

 1   向导-项目名称 

设置项目名称和注释（可用来区分不同分析项目中的变量或者目标对象）。项目配置中配置有使用当前、选择、新建三个选项，由于窗口中已经准备好需要仿真的模型，所以此处直接设置使用当前。

 2   向导-单位系统 

一般选择与实际使用最接近的SI（国际单位系统），再按照习惯调整所选的单位系统，如，把主要参数里温度的单位由K设置为℃，其他保持可不变。当然，还可以新建与自己使用习惯完全匹配的单位系统，这样方便以后调用。

 3   向导-分析类型 

本窗口是向导设置中的重点之一，如下就是一般室内产品自然对流散热的设置要点。

3.1分析类型

分析类型有内部和外部区分。内部流动分析涉及以固体外表面为边界的流动，如管道内、储罐内等相对比较封闭的空间内流动。若使用内部分析，必须保证模型完全闭合。否则，在使用【检查模型】时，出现非水密模型错误。解决办法：可通过【泄漏跟踪】定位模型中实体之间的间隙和开口，并使用【创建封盖】来封闭模型开口，直接选择需要封闭的面，软件自动生成封盖模型。如果无法选择封盖的面，则需要使用三维设计软件来封闭模型。外部流动分析是计算域边界的流动，在此情况下，模型完全被流体包围，比如，飞机、汽车、家电等。如同时分析内部和外部的流动，则选择外部分析。

3.2考虑封闭腔

选中复选款，可以排除对分析结果影响较小的不具备流动条件的腔（用于内部和外部分析中忽略未指定边界条件的封闭内部腔体）或者内部空间（用于外部分析中忽略封闭的内部空间），以达到减少复杂模型的计算量。

3.3固体内热传导

只要涉及固体与流体之间的热传递，就需要选中固体内热传导复选框。只有不存在任何流体的时候，才可以再选中仅固体内热传导复选框。

3.4辐射

只要在耦合热交换分子中涉及到表面辐射，就选中辐射复选框。在一些强迫散热的工况下，为了减少计算量可不进行辐射计算，但此时仿真的结果会偏保守。

辐射模型有离散传递、离散坐标和蒙特卡罗三种。离散传递本质就是把沿辐射表面发散出来的辐射热量看成一系列射线，又称为光线追踪法。主要运用于高温度梯度或者辐射源集中的场合，如白炽灯、火炉、聚焦灯等，但不能仿真吸收或波谱相关性。离散坐标就是以有限数量的离散立体角求解辐射传热，可求解吸收（透明或者半透明）和波谱相关性的模型，准确度取决于离散化的级别，但准确度相对其他两种模型较低。蒙特卡罗实际是由宏观级别的辐射面的行为统计模型得到，也可仿真介质吸收和波谱相关性准确度较高，但对计算要求较高。

环境温度即模型的工况。此处注意不仅考虑产品在标准工况下的环境温度，还得考虑最恶劣工况下的环境温度。使用在户外的产品还需要考虑太阳辐射的影响，如户外机箱、户外灯具等，则选中太阳辐射，其定义标准有位置和时间、方向和强度、方向角和仰角三种，按照位置和时间定义，需指定位置、纬度日期、时间等参数；按照方向和强度定义，需要指定方向矢量和强度；按照方位角和仰角定义，需要设置仰角Φ、方位角φs和强度。

3.5瞬态分析

当仿真随时间变化的分析时，可选中瞬态分析，需要设置分析总时间和输出时间步长，并且相应的瞬态边界条件使用右下角的相关性设置，此外还可以在【计算控制选项】中修改相关参数。此处的时间都是指具体的物理时间，区别于稳态分析随时间变化求解的“时间推进”，指的是对变量进行的迭代。

3.6重力

对于自然对流的问题，需要将重力效应考虑在内，则选中重力复选框，同时三维中显示重力的方向，如果与实际的方向不一致，通过改变相应的X、Y、Z分量来定义重力的加速度矢量。

3.7旋转

旋转的类型包括全局旋转、局部区域（均值）和局部区域（滑移）。选择全局旋转，模型和全局坐标系按照指定的角速度旋转。在动静干涉较弱的情况下，选择局部区域（均值），指定模型内的多个局部旋转坐标系来模拟不是绕转体的旋转固体周围区域的流体流动，此方法假设流场是稳态的，如叶轮、螺旋桨等。在动静干涉较强的情况下，选择局部区域（滑移），指定模型内的多个局部旋转坐标系，此方法假设流场不稳定，且仅可用于瞬态分析，如，定子与转子。

 4   小结 

如果以上涉及到的部分专业知识不了解，那抓紧补下理论知识。总之，热量传递的基本方式：传导、对流和辐射三种，一般的散热设计就是综合利用以上的两种或者三种方法来达到预期的温升目标。

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本篇文章来源于微信公众号: 南流坊