如何用SOLIDWORKS Simulation模拟热传导

导读

SOLIDWORKS Flow Simulation可以很好的模拟热传导。操作步骤一般包含创建项目、定义计算域，定义固体材料、定义边界条件、定义目标、网格化、运行计算、观察目标等几步。

创建项目

使用“向导”创建项目是最方便的方式，其中在分析类型中，选择：固体内部传导。然后跟进需要选择“仅固体内热传导”，如下图，其他页面根据实际工况选择即可。

定义计算域

计算域是控制执行流动和热传递计算的区域，因为考虑固体内热传导，计算域的边界平面需要包围整个模型，如下图，调整各个数据，让计算域完全包围整个模型。

定义固体材料

我们需要给不同零件赋予不同的材质，SOLIDWORKS提供一个丰富的材质库，如果没有你需要的，可以点击“创建/编辑”进行创建。

定义边界条件

定义边界条件是指定义分析时的初始条件，例如在启用固体内热传导的情况下，可以在所选外壁面上创建热壁面条件以供内部流动分析，如下图：

定义目标

目标作为项目中的相关参数指定，从工程角度来看，可以将它们的收敛视为获得稳态解的过程，指定目标不仅可以避免这些参数的计算值中出现可能的错误，在大多数情况下还可以实现缩短总求解时间。如下图：

网格化

网格化是离散化的过程，Flow Simulation提供自动及手动两种网格处理方式，自动较为简单，只需要指定网格化级别然后软件自动处理相关参数，级别越高网格越精细，分析需要时间越长，适合一般用户；手动较为专业，需要人为指定相关参数，适合高级用户或者有特殊网格化需求的用户。如下图，我们选择自动，4级。

运行计算

运行计算就是让软件开始开始运算的过程，参数一般默认参数即可，根据项目的复杂程度、计算机硬件配置运算时间长度不同。运算过程中注意观察警告信息，然后作为调整参数和设置的依据。

观察目标

观察目标是用来查看分析结果的，软件提供切面图、表面图、等值图、点参数等等各种方式，根据需要创建相关目标以观察最终的分析结果。

如下是切面云图和热传递轨迹示意图。

举个例子

为了方便大家理解热传导的应用场景，附上“栗子”一枚。

例如某LED生产商，其产品散热翅片有26、20、15三种设计方案，到底那种最利于散热呢？是不是散热片越多，散热效果越好呢？设计方案如下：

经过Flow Simulation热分析，结果如下：

由此可见，20个散热翅片散热效果最好，散热后温度最低。