月度归档: 2022年1月

  • Electronic cooling simulation using OpenFOAM

    使用 OpenFOAM 进行电子冷却模拟

    空间限制和高功率供应最终导致了各种印刷电路板(PCB)的创新散热设计。电源的布局、散热器的尺寸和外壳的设计变得更加重要。在 PCB 设计过程中进行热模拟有助于克服后期生产阶段的过热问题。. 

    不同的材料,固体和空气内部的传导、对流和辐射热传递的组合,会产生相当复杂的传热模拟。设置材料属性、边界条件、求解器设置、耦合区域通常需要大量的时间。.

    下面以一块典型的印刷电路板(PCB)及其组件为例进行说明。.

    热模拟 

    Silentdynamics 推出的 OpenFOAM 热求解器模拟设置包chtMultiRegionFoamchtMultiRegionSimpleFoam)在其框架 InsightCAE 内,以实现快速预处理。.

    导入各组件的CAD文件及其优化的并行区域网格划分过程,使用 snappyHexMesh 对于不同加热区的保守通量耦合至关重要。.

    请注意,在仿真模型中需要解决不同过孔、铜线、导热层或其他与热相关的点的使用问题。通过使用区域建模、cellSet 和每个组件的层定义,可以考虑所有必需的热性能。.

    在允许定义特殊通配符的情况下,CHT 模拟设置几乎是自动化的。. 

    此外,改进的散热处理和优化的求解器设置是稳定且收敛仿真的基础。. 

  • Degassing simulation using OpenFOAM

    使用OpenFOAM进行脱气模拟

    空间限制和高成本压力最终导致液压油箱变得越来越复杂和小型化。这导致油箱中的空气分离大大减少,从而使液压系统中的游离空气量增加。.

    在液压系统中,游离空气至今仍是一项技术挑战。只要空气溶解在油液中,就不会改变其性能。.

    另一方面,未溶解的空气,即气泡,会导致:

    • 泵和控制器的腐蚀
    • 降低泵和液压马达的效率,增加可压缩性,从而可能导致输出件运动卡顿。
    • 加速机油老化
    • 清漆噪音
    • 组件损坏(例如空蚀)
    • 等等.

    空气在装配过程中通过负压区域的泄漏以及油回流到油箱时进入回路。根据滤油器-油箱系统的分离能力,油箱中的空气上升缓慢,并被泵再次吸入。.

    气液装置仿真

    Silentdynamics 使用 InsightCAE 对脱气罐中的分散气体气泡进行多项模拟。求解器的应用 twoPhaseEulerFoam 启用气体相的瞬态跟踪、出口处空气的积分值以及脱气装置的整体质量。. 

    这里提出了一个简单的脱气示例。一个入口和两个出口,中心有一个磨损。油气混合物越过磨损进行脱气。.

     

    设置气液(燃油)分散边界条件,例如气泡尺寸、混合系数、相属性等,模拟使用 twoPhaseEulerFoam 可以启动。.

    在 InsightCAE 框架内使用高级求解器设置,可以启用大时间步长以在合理的时间内管理仿真。.

    本文展示了1%气体的等值面。. 


    通过数值模拟改变脱气罐几何形状,可实现液压油充分脱气。.