【AICFD案例教程】电子机箱风冷散热分析
AICFD是由天洑软件自主研发的通用智能热流体仿真软件，用于高效解决能源动力、船舶海洋、电子设备和车辆运载等领域复杂的流动和传热问题。软件涵盖了从建模、仿真到结果处理完整仿真分析流程，帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程，提高企业研发效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例针对电子机箱强迫风冷的热仿真分析，该模型前侧布有两个进口，后侧为出口，机箱内布置有PCB板，板卡上有散热器和各类芯片。使用湍流模型和热源模型对机箱内芯片散热进行热仿真分析。
2）网格
整体网格为四面体网格单元的非结构网格，网格数量289万。
图1-1 网格模型
3）计算条件
物理模型：不可压；湍流模型：SST k-omega；数值格式：二阶迎风；风速：2m/s；热源：功率热源8个，共计31.5W。
二、网 格
1）新建工程
① 启动AICFD 2023R2；
② 选择 文件>新建，新建工程，选择工程文件路径，设置工程文件名，点击“确定”。
图2-1 AICFD窗口
图2-2 新建工程
2）网格导入
单击菜单栏网格>导入网格，导入外部生成的计算域网格。
图2-3 网格导入
3）网格质量检查
单击菜单栏 网格>网格质量，检查网格质量。
图2-4 网格质量检查
三、求解设置
1）求解模型
双击 求解>求解模型，设置湍流模型。本案例为稳态计算，采用不可压缩流，湍流模型采用SSTk-omega模型。
图3-1 模型设置
右击 材料>添加材料，MaterialType选择Gas，新建材料，修改介质物性参数，如图3-2所示；
图3-2 材料选择
右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-3所示。
图3-3 材料选择
右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-4所示；
图3-4 材料选择
右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-5所示。
图3-5 材料选择
2）计算域
① 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AGP-MOLD_2_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“Xinpian”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；
② 同上设置Domain-BRIDGE_MOLD_4_1_MATPOINT、Domain-DDR_1_1_MATPOINT、Domain-DDR_2__6_1_MATPOINT、Domain-DDR_3__7_1_MATPOINT、Domain-DDR_4__8_1_MATPOINT、Domain-LARGE-FLASH_10_1_MATPOINT、Domain-SMALL-FLASH_11_1_MATPOINT；
图3-6 分配计算域
③ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AGP_HEATSINK_1_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“AI1”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；
④ 同上设置Domain-CASING_5_1_MATPOINT；
图3-7 分配计算域
⑤ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-AIR-FLUID，在计算域设置窗口中类型选择“FluidDomain”，材料选择“AirC1”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域。
图3-8 分配计算域
⑥ 双击求解>流动分析>计算域>Domain-BOARD_3_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”，材料选择“PCB”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；
图3-8 分配计算域
3）边界条件
分别设置Inlet和Outlet，需要分别设置边界名称、边界类型、边界条件和数值，如图所示；
图3-10 入口定义
图3-11 出口定义
设置Wall的边界条件，需要分别设置边界名称、边界类型和边界条件，如图所示。
图3-12 壁面定义
4）求解参数设置
双击求解>流动分析>交界面>Interfaces，查看自动识别的交界面。
图3-13 交界面设置
右击求解>流动分析>热模型，单击插入对象>热源，设置8个热源；
图3-14 热源设置
右击求解>流动分析>热模型，单击插入对象>热源，设置8个热源；
图3-15 热源设置
双击 求解>求解设置，设置计算方法，包括差分方法等；
图3-16 求解参数设置
双击 求解>求解控制，设置求解器启停条件，迭代步数等；
图3-17 求解参数设置
右击报告表>流量&能量报告，点击热通量，设置监控进出口热流量，点击应用，完成监控设置。
图3-18 监控设置
四、初始化及求解计算
1）残差曲线与监控变量
双击 监控>残差曲线，选择查看监控曲线。
图4-1 监控曲线选择
2）初始流场设置
① 双击 求解>初始化，设置初始流场；
② 选择菜单栏 求解>初始化，初始化流场。
图4-2 初始化设置
图4-3 初始化流场
3）求解计算
选择菜单栏 求解>求解>直接求解>串行，开始计算。
图4-4 运行求解器
图4-5 选择求解模式
五、后处理
1）监控曲线
查看残差曲线。
图5-1 残差曲线
2）数据读取
双击树节点报告>体积分报告，设置变量参数，选取域列表，单击应用，读取固体域温度，可以读取温度具体数值。
图5-2 温度报告
3）求解结果更新及导入
单击菜单栏 求解>可视化结果，实现可视化求解结果更新，现版本计算完成后自动进行可视化求解结果。
图5-3 结果更新
4）可视化结果
① 温度云图
单击菜单栏后处理>云图，选取位置域和变量参数，设置等级参数256，点击应用，读取固体域温度云图，可以看到该工况下，机箱内部固体域的散热情况。
图5-4 压力云图
② 速度矢量图
单击菜单栏后处理>矢量图，设置流场速度矢量图，可以看到该工况下，机箱内部流体域的速度矢量。
图5-5 速度矢量图