Урок 23.1.4 Моделирование конвекции. Тепловой анализ сборки печатных плат в FloEFD и Flotherm

Урок из серии "23. Методология тепловых расчётов радиоэлектронной аппаратуры" На этом уроке мы перешагнём через границу твёрдого тела и ступим в жидкий домен, теплообмен в котором моделируется целой системой уравнений: 1) уравнением энергии, 2) уравнением движения (уравнением Навье-Стокса), 3) уравнением неразрывности, 4) замыкающим соотношением - уравнениями модели турбулентности. В качестве практического задания рассматривается тепловой анализ (тепловой расчёт, расчёт теплообмена) сборки печатных плат с электронными компонентами, учитывающий все три способа теплообмена: 1) теплопроводность в твёрдом теле с соответствующими граничными условиями, 2) тепловое излучение между телами, 3) конвективный теплообмен как при свободной термогравитационной конвекции, так и при вынужденной конвекции (внешнем обдуве). В уравнении движения Навье-Стокса про "поправку на турбулентность" для учёта турбулентной диффузии импульса сказал, а для подобной поправки в уравнении энергии для учёта турбулентного переноса теплоты забыл. Здесь просто к обычной теплопроводности λ добавляется дополнительная турбулентная теплопроводность (подробнее см. раздел про уравнение энергии в уроке 7.1). Теория 00:00:00 Переходим через границу твёрдого тела в жидкий домен 00:01:17 Условия сопряжения на границе твёрдое тело--жидкость 00:02:35 Уравнение энергии 00:05:12 Уравнение неразрывности 00:07:21 Уравнение движение = уравнение Навье-Стокса = второй закон Ньютона 00:07:55 Проявление сил межмолекулярного взаимодействия: давление и вязкость (диффузия импульса) 00:10:43 Об учёте турбулентных пульсаций, турбулентном течении и моделях турбулентности (поправках на турбулентность) 00:12:38 Система уравнений для моделирования конвекции 00:14:37 О граничных условиях для задач с течением 00:16:38 О пограничном слое и пристеночных функциях Практика 00:17:45 Описание задачи 00:18:25 Какая связь с перечисленной ранее математикой? 00:23:18 Копирование проекта. Включение расчёта течения 00:26:37 Расчётная область 00:27:27 Построение сетки 00:28:20 Расчёт для свободной конвекции. Опция "Адаптация сетки" 00:31:59 Обработка результатов для свободной конвекции 00:34:26 Расчёт для вынужденного внешнего обтекания. Копирование проекта. Опции "Адаптация сетки" и "Заморозка течения" 00:39:24 Решение задачи свободной конвекции в Flotherm. Сравнение с FloEFD 00:42:47 Решение задачи вынужденной конвекции в Flotherm. Сравнение с FloEFD ----- В цикле уроков рассматриваются основы применения программных комплексов для теплового анализа (теплового расчёта, расчёта теплообмена и гидродинамики): FloEFD, Solidworks Flow Simulation, Ansys Icepak, Ansys Fluent, Flotherm. Уроки в разной степени наполнены как теоретическим, там и обширным практическим материалом (в основном на примере радиоэлектронной аппаратуры). #Solidworks #FloEFD #Flotherm #Ansys #AnsysFluent #Fluent #Icepak #CFD #SolidWorksFlowSimulation #FlowSimulation