SOLIDWORKS Flow Simulation 参数化研究|冷板目标温度反向求解冷却液流速

工程师们,还在为液冷散热温控目标反推工况、流道散热能力评估、参数迭代匹配、冷却方案优化设计难题头疼吗?

看过来!SOLIDWORKS Flow Simulation 液冷散热参数化仿真分析 简单搞定!

✅ 搭建产热冷却板完整 3D 流体仿真模型,精准模拟不同冷却液流速、恒定产热功率、固定入口介质温度、开放大气环境散热等真实工况下内部流动与固体传热全过程! 

✅ 清晰呈现流场分布、温度云图、换热系数、热耗散路径,通过参数化批量扫描多组流速工况,快速建立流速‑板体温度对应关系,反向求解达到目标板温 50.1℃所需要的入口冷却液流速!

 ✅ 为冷板管路选型、泵流量匹配、散热方案校核、产品热设计迭代提供精准仿真数据支撑!高效、精准,减少实物样机反复测试,实现温控目标反向推导工况参数,发挥 Flow Simulation 参数化研究价值。

本次重点演示:运算SOLIDWORKS Flow Simulation共轭传热仿真,通过参数研究功能找出反向求解达到目标板温 50.1℃所需要的入口冷却液流速,全套参数研究流程案例干货分享!

 

产热冷却板

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分析实例:产热冷却板

问题描述:一块产热的冷却板置于开放的大气环境中,板的顶面可以产生

200W的热量。该板由冷却管进行冷却,如图所示。管道内的流动介质为R

-123,并从人口以1m/s的流量和-5℃的温度流入管道。当前的固体温度约

为146℃,当流速多少米每秒时温度会降到50.1℃?

流体介质:空气  制冷剂R-123(真实气体)

固体材料:铝

 1、打开产热冷却板模型,同时确保FlowSimulation插件处于激活状态。

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2、在选项卡位置激活Flow Simulation选项卡。

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3、创建冷却管出入口封盖,由于本次分析为外流体分析,所以要确保检查模型正常。

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4、点击 Flow Simulation 模块中的向导功能,在此步骤中,既可以直接采用软件默认配置,也可根据下方注释说明的参数要求进行自定义设置,完成设置后点击下一步。

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5、在单位系统设置板块中,可优先选择 SI(国际单位制);同时支持根据个人分析需求进行单位切换,例如可参照下方示例修改温度单位,完成设置后点击下一步。

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6、在分析类型板块,勾选流体流量、传导率以及重力,将分析类型改为外部部并取消勾选排除不具备条件的腔后点击下一步。

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7、在流体材料板块,选气体类别的空气以及R-123(真实气体),其余保持默认设置,点击下一步。

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8、默认固体选择材质为铝,点击下一步。

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9、壁面条件以默认的理想粗糙度即可,点击下一步。

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10、在向导最后以默认设置完成即可。

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11、向导设置流程全部完成后,边界条件设置界面随即生成。操作人员需在计算域内,结合模型自身结构特征与实际计算空间需求,对计算域尺寸进行针对性调整,以满足仿真分析的精度要求。

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12、根据共轭条件工况设置制冷剂R-123(真实气体)的流体子域、出入口边界状态以及热源。

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13、设置目标后以最默认网格进行计算,得出目标固体最大值约为146℃。

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14、新建参数研究,选择目标优化同时选择输入变量为入口速度,在定义其范围为1-10m/s。

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15、标准选项卡则是定义之前的固体温度目标,将其设置为50.1℃。

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16、输出参数选择固体最大温度,后续则是在方案选项卡中进行运算得出最终经过众多迭代其结果约为9.09m/s可以使板温降至约50.1℃。

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17、新建流体仿真项目进行反推验证,修改入口速度为9.09m/s,其余设置保持不变,最终得出结果为50.16℃。

  SOLIDWORKS Flow Simulation 参数化研究|冷板目标温度反向求解冷却液流速

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本案例中使用了 SOLIDWORKS Flow Simulation 来求解产热冷却板在恒定200W产热、R-123介质冷却、开放大气环境工况下的流场流动与温度分布规律,依托软件参数化迭代研究功能,对冷却液入口流速变量进行多工况批量扫描计算。通过建立流速与板体温度的量化对应关系,精准反向求解出设计目标工况:当冷却液入口流速调整为9.09m/s时,可将初始146℃的高温冷却板精准降温至目标温度50.1℃。

若您需要更详细的操作指南,可参考 SOLIDWORKS 官方文档,也可与南京东岱联系技术支持。

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