设置

设置管理器节点用于定义电子设备冷却模拟的物理、默认单位和求解器设置、快速零部件库和 ODB++ 导入环境。

物理

对于气体域，可从以下流体和能量情景中进行选择：
  • 强制对流 — 只能由外部源（例如风扇）引起的流体运动。

    可求解湍流态或层流态中的流体和/或能量。假设整个域中的液相密度为常数。

  • 自然对流 — 与强制对流一样，但包含重力影响和辐射。

    此情景用于对温度梯度引起的小密度差导致的浮力进行建模。

  • 自定义 — 与自然对流一样，但是可以选择使用理想气体模型，利用该模型可对温度和压力变化导致的密度变化较大的流体进行建模。

对于液体域（如冷却回路），默认情景是强制对流。

设置 > 物理节点用于设置对所有流体域和流体情景通用的以下属性：
物理 — 通用属性
环境条件 指定环境的物理条件。
温度
指定环境的温度。此温度可用作每个固定温度设置的默认值，例如壁面上的固定温度边界条件。
注如果要将特定的固定温度设置更改为其他温度值，删除 $DefaultAmbientTemperature 输入，然后输入所需的值。
求解物理 指定要在模拟中考虑的物理效应。
求解
定义要求解的方程。
  • 流体: 激活时，求解纳维-斯托克斯连续性和动量方程（请参见流体流）。

    选择此选项后，可计算流体域中的流场。

  • 能量：激活时，求解能量方程（请参见流体流）。

    选择此选项后，可分析流体和固体域中的温度分布。

压力
分别指定气体域和液体域的参考压力。

参考压力只是一个用来减少压力相关数值计算中的数值舍入误差的工具。由于压力差异非常重要，而且此类差异相对于压力的绝对值可能非常小（例如，在完全不可压缩或马赫数非常低的流体中），因此这种数值误差减少必不可少。通过减去适当的恒定参考压力，可以得到一个很少有舍入误差的工作压力。

对于恒密度流，参考压力的实际值与计算无关。当然，使用理想气体模型时，参考压力将按 Eqn. (671) 使用。

将参考压力设为某一环境值，使工作压力为较小值。默认值为 101325.0 Pa。

流态
分别定义气体域和液体域中的流模式。
  • 湍流：求解处于连续不稳定状态并且表现出不规则、小型且高频率波动的流体。

    湍流使用 K-Epsilon 方法建模，以便闭合雷诺平均纳维-斯托克斯 (RANS) 方程。有关使用的湍流模型的更多详细信息，请参见可实现的 K-Epsilon 两层模型。

  • 层流：求解无肉眼可见的非重复波动的有序流。

    如果雷诺数（粘性力与惯性力之比）过大，则模拟层流时可能导致数值不稳定。这些不稳定可能导致无法收敛。因此，仅当已知求解问题的雷诺数足够低时，层流模拟才适用。
材料 指定电子设备中存在的材料。
Solid Sim Materials(固体模拟材料)
指定不同固体组分的材料。
Default Solid(默认固体)
指定用于新固体快速零部件的默认材料。要减少设置固体组分的时间，选择具有大多数组分的材料。
注通常，电子设备内的大多数材料各向同性。因此，导热率各向异性的固体模拟材料不适合作为默认固体。
Default Gas(默认气体)
指定气体域的材料。
Default Liquid(默认液体)
指定液体域的材料。

以下属性适用于气体域。属性是否可用取决于在求解物理框中的求解下拉菜单中选择的流体情景：

求解物理 — 气体 自然对流 自定义
气体模型 定义气相密度的状态方程。可用的选项包括：
  • 恒密度：假设气相密度在整个域中不变。
  • 理想气体：使用理想气体定律将密度表示为温度和压力的函数。
重力影响 用于考虑气相中密度变化导致的重力加速度的影响。

有关详细信息，请参见重力建模。

激活时，可以使用以下选项：

  • X、Y 或 Z：设置重力作用于基准坐标系的各个轴的方向。
  • 自定义：将重力矢量的分量设为指定的 X、Y 和 Z 值。
辐射 用于包括与波长无关的漫射表面之间的辐射热传递。填充表面间空间的介质为非参与介质。也就是说它不会吸收、发射或散射辐射。

有关详细信息，请参见表面至表面辐射建模和灰体热辐射模型。

激活时，可使用以下属性：

辐射温度
指定从环境中有效辐射的温度。热环境将建模为具有单位发射率的黑体。
默认表面发射率
指定在每个新快速零部件表面上设置的默认表面发射率。设置适用于大多数表面的发射率。

单位

设置 > 单位节点用于设置不同基础和推导维度（例如温度或质量流率）的首选单位：

单位属性
维度 指定单位的物理维度。
首选单位 指定维度的首选单位。

对于模拟中使用的每个维度组合，Electronics Cooling Toolset将恰好标记一个单位作为该维度的首选单位。例如，具有长度维度的物理量的首选单位可能是 m，具有单位时间长度维度的物理量的首选单位可能是 m/s。首选单位是默认用于任何新物理量的单位。可以更改单个维度组合的首选单位。尽管默认使用首选单位，但可在特定设置中覆盖此单位。例如，速度维度的首选单位可能已设为 m/s，但对于特定的速度边界条件，可以将该单位更改为 km/h。
单位操作
（添加新单位） 添加用户自定义单位。以下属性具有用户自定义单位：
描述
指定单位的完整名称。
转换
指定将物理量从此单位转换为 SI 单位的转换因子。
偏移
指定将物理量从此单位转换为 SI 单位（例如摄氏和华氏温度）的偏移因子。
（编辑单位） 用于编辑用户自定义单位的属性。
（删除单位） 删除用户自定义单位。

求解器

设置 > 求解器节点用于为求解器设置以下停止条件和数值参数：

求解器设置
停止条件 定义求解运行的时间长度。停止决策基于求解器执行的步数，包括在上一会话中执行的任何步数。如果清除求解，则计数器将重置为零。
最大步数
指定此条件满足之前要执行的最大步数。默认值为 1000 步。
分离流 控制求解更新，从而控制计算中间速度场的求解器的收敛和压力场的更新。
速度亚松弛因子、压力亚松弛因子
每次迭代时，这些属性都会控制新计算的求解取代旧求解的范围。有关理论背景，请参见有限体积离散。
速度默认值 0.7 和压力默认值 0.3 为保守值，即它们在大多数情况下会导致求解收敛。有关详细准则，请参见设置稳态计算的亚松弛因子。
分离能量 控制计算流体域和固体域中的温度场的求解器的求解更新。
流体亚松弛因子、固体亚松弛因子
为了促进收敛，这些属性会在迭代过程中亚松弛求解的变化，请参见有限体积离散。
默认值为 0.99（对于流体能量）和 0.9999（对于固体能量）。这些值为渐进参数，可为范围广泛的各种物理情况生成快速求解收敛。有时，需要将流体能量松弛减小为 0.9，并将固体能量松弛减小为 0.99 才能实现稳定求解。

库

设置 > 库节点可用于编辑在以前创建的快速零部件库中存储的快速零部件。

使用快速零部件库编辑器可以执行以下操作：

  • 覆盖库快速零部件的定义
  • 从库中删除快速零部件

请参见创建和编辑快速零部件库。

环境

设置 > 环境节点可用于设置导入 ODB++ 文件的环境。

环境设置
ODB++ 导入软件 启用导入包含印刷电路板 (PCB) 设计信息的 ODB++ 文件。
安装位置
指定提取的 saflt 目录的绝对路径。