(完整版)利用FLUENT软件模拟流固耦合散热实例

在Scale Grid菜单中，选择Grid was created in inch, 点击 change length units, 然后再点击 Scale, 得到正确 大小的计算区域。
3 . 选择求解器，物理模型 ① Define—Model--Solver
② Define—Model--Energy
1 . FLUENT读入网格
①
②
File----Read----Case
选择刚从Gambit中输出的网格文件(.msh文件)
③ Grid----Check
检查网格质量，确定最小体积大于0
启动3D-FLUENT
此数值大于0
2 . 确认计算域大小
① Grid----Scale
②
在Gambit中是以m为单位建模
Air inlet V = 0.5 m/s T = 298 K
Symmetry Planes
Air Outlet
Electronic Chip (one half is modeled) k = 1.0 W/m∙K Q = 2 Watts
Circuit board (externally cooled) k = 0.1 W/m∙K h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K
创建计算区域
1.
①
② ③
④ ⑤
⑥
创建board区域 2. 创建一个plane来分割volume 1
移动plane到适当位置，对volume 1进行split 3. 将创建的plane沿Y向上平移0.1 4. 用平移后的plane对volume 1进行split
5.
创建chip体
6.移动chip体到具体位置
5 . 定义边界条件
Define—Boundary Conditions
①
指定流体区域材料类型
在Boundary Conditions面板中,Zone下面选择fluid,然后在Type一侧选择fluid，点击Set按扭, 在弹出的Fluid面板中选择Material Name 为air（实际默认正确）。
7.用体相分割，得到流体区域Volume 2
Volume 2 split with volume 3
Volume 2
Volume 3
划分网格
1.将chip边划分为15*7*4
7 4
15
2.划分其他边的网格
8 16 16
44
100 100
8
16
16 4
划分数：
Board沿Y向边： 4 Board沿Z向边： 8 Fluid 沿Y向边： 16 沿X方向长边： 100
边界类型条件都为 symmetry
6。指定board上的上下面边界条件类型 wall Board top Board bottom
7。指定chip上的边界条件类型
F G
A HE D
B C
Chip边界类型：
与board接触的面BCDE : chip-bottom ---wall
与流体接触的4个面 : chip-side
（ABCH,CDGH,DEFG,AHGF)
----wall
面ABEF
Βιβλιοθήκη Baidu
: chip-symm --symmetry
8。指定fluid区域上的边界条件类型
fluid-symm
A B
D C
Sym-2
Fluid区域的顶面 ABCD
wall
9。指定区域类型
1 2
3
指定流体区域
指定固体区域
绿色
: fluid
打开能量方程，设计到温度计算。
③ Define—Model--Viscous
保持缺省值。
4 . 定义材料属性
① Define—Materials
流体材料中包含air，不另需定义
② 定义固体材料：chip,board
在Materials面板中Material Type 下拉菜单中选择 solid，在Name中输入board, 删除Chemical Formula中的内容， 将Thermal Conductivity 设置为0.1；点击Change/Create按扭，在弹出的菜单中选择 No.同样创建材料 chip
⒊
在Solid面板中,勾选Source Terms，然后选择Source Terms菜单，点击Edit，进入Energy面板，将数值设为1， 菜单将扩展开来，从下拉选项中选择constant, 然后将前面数值设定为904000，然后确认OK。
④ 指定速度入口条件
在Boundary Conditions面板中,Zone下面选择inlet, 确认Type下为velocity-inlet,点击Set进入到Velocityinlet面板中，在velocity specification method右边选 择Magnitude and Direction, 菜单展宽。 在Velocity Magnitude后面输入1, 在x-Componen of Flow Direction后面输入1，其他方向保持为0。表 示air流体沿x方向以1m/s的大小流动。 选择Thermal 菜单将Temperature设定为298K。
3.划分体的网格 选择所有体
指定边界条件
1。隐去网格，便于操作
2。指定速度入口
Inlet Velocity_inlet
3。指定压力出口
Outlet Pressure_outlet
4。指定board-side为wall 类型
Board-side wall
5。指定board上的对称面
Board symm Sym-1
② 指定固体区域材料类型
在Boundary Conditions面板中,Zone下面选择board,然后在Type一侧选择solid，点击Set按扭, 在弹出的Solid面板中选择Material Name 为board（实际默认正确）。同样指定chip材料类型
③ 指定chip的热生成 ⒌
⒈
⒋
⒉
红色（chip） : solid
紫色（board）: solid
10。输出网格
1 2
在File Name中自定义名称 然后 Accept
网格成功输出
FLUENT计算及后处理
读入mesh文件 选择物理模型 定义材料属性 指定边界条件 初始化 设置求解器控制 设置收敛监视器 计算 后处理
利用FLUENT软件模拟流固耦合散热 实例
摘要
Gambit创建模型 FLUENT计算及后处理
Gambit创建模型
• 创建几何模型 • 划分网格 • 指定边界条件
问题描述
Chip Board Fluid
Top wall (externally cooled) h = 1.5 W/m2∙K T∞ = 298 K