Перейти к публикации

Простое моделирование радиатора для использования с печатной платой


Рекомендованные сообщения

Здравствуйте!

Стоит задача: смоделировать, какая будет максимальная температура светодиодного модуля размером 1,6х38х38 из алюминиевой подложки, который размещен на алюминиевом радиаторе, где все это находится в воздухе. Светодиодный модуль мощностью 18.3 Вт с КПД 40%. В качестве радиатора алюминиевый параллелепипед 35х50х50. Начальная температура 40 °С. 

Теперь необходимо выставить параметры в Solidworks Flow Simulation.

1) Wizard

Analysis type External. Consider closed cavities: обе галочки.

Physical Features: Heat conduction in solids и Radiation.

Radiation - Discrete Transfer. Температура окружающей среды 313 °К.

Fluids - Air

Solids - Alumиний

Wall conditions - Blackbody wall, 0 micrometer.

2) Источник тепла - чип 10,98 Вт.

3) Инженерная задача - измерение максимальной температуры чипа

Insert - Volume Goals - Температура (Solid) - Max и UfCC. 

 

В результате я получаю 378 °К или 105 °С. Что думаю, слишком завышено. Что я делаю не так или как это можно улучшить?

 

https://cloud.mail.ru/public/27GJ/4KSwmXgwj

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


14 минуты назад, piden сказал:

gravity?

 

Сейчас протестировал, без гравитации 387 °К, с гравитацией 365 °К.

 

Но все равно много

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
39 минут назад, ttt1 сказал:

Но все равно много

Помельчите сетку, от сетки все беды и в любой непонятной ситуации уменьшайте размер элементов.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
52 minutes ago, ttt1 said:

с гравитацией 365 °К.

Ну вот, 92 С, что при 40 С окружающей среды и радиаторе, представляющим из себя просто кубик алюминия, вполне реалистично.

 

Нашел ноут с СВ, который оказался почти той же версии (2014), замоделил с измененной сеткой и размером домена. Получил ~91 С.

 



A7fsyC6.png

 

 

37 minutes ago, karachun said:

и в любой непонятной ситуации уменьшайте размер элементов.



В cfd с таким советом можно залететь) Не только на машинное время, но и на еще более странные результаты)

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

То есть вы думаете в реальности такие значения примерно и будут? 

А как сетку изменить?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
5 minutes ago, ttt1 said:

А как сетку изменить?

В туториале есть упражнение по настройке сетки. А туториал - pdfник где-то в папке установленной SWFlowSimulation. Найдется поиском.

6 minutes ago, ttt1 said:

То есть вы думаете в реальности такие значения примерно и будут?

Пока не вижу причин не доверять результатам. А считать в другом коде сейчас лень.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

И гравитация на самом деле будет по X

2 минуты назад, piden сказал:

В туториале есть упражнение по настройке сетки

Да я по нему и учился. Я понимаю как изменить сетку в Wizard но не до конца понимаю, когда уже в нем нажал ок. Кажется это Calculating Control Options - Refinemet - Global Domain

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
46 минут назад, piden сказал:

но и на еще более странные результаты)

Но если бы я в своей задаче не мельчил сетку то все выглядело бы ОК и получилось бы что я не учел важную физическую модель.

Но в общем - да, мельчить тоже надо с умом.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
12 minutes ago, ttt1 said:

И гравитация на самом деле будет по X

Для данной геометрии направление гравитации особо ничего не изменит. Но вообще такие условия лучше озвучивать заранее.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
8 часов назад, ttt1 сказал:

Radiation.

Wall conditions - Blackbody wall, 0 micrometer.

Вот это тут совершенно не нужно. Радиационный тепловой поток тут роли не сыграет. К тому же степень черноты алюминия далеко не 1

Изменено пользователем MotorManiac
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
В 06.03.2020 в 21:59, MotorManiac сказал:

К тому же степень черноты алюминия далеко не 1

А что по вашему необходимо было указать?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 минуты назад, ttt1 сказал:

А что по вашему необходимо было указать?

Посмотрите по справочникам степень черноты алюминия, в зависимости от поверхности в среднем 0.1. Можно было вообще рад. тепловой поток не считать, посмотрите тепловой баланс.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 часов назад, MotorManiac сказал:

посмотрите тепловой баланс

Как его смотреть и что это даст?

 

Решил изменить модель. Теперь светодиодный модуль это подложка, на которой установлены светодиоды (как в реальности, а не как в моей первой начальной модели). Мощности оставил прежние. В итоге, что получил:

1) Модель, где не указывается Radiation - 176 °С

2) Модель, где указал R. алюминия - 163 °С

3) Модель, где указал R. и сделал перьевой радиатор 104 °С.

 

Думаю, это еще больше приближено к реальности. 

Архив, вдруг кому будет интересно.

https://cloud.mail.ru/public/4Dex/3PwfGzW9L

Радиатор с перьями.PNG

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, ttt1 сказал:

Теперь светодиодный модуль это подложка,

Лучше расположите его так, что бы разность плотностей воздуха индуцировала скорость в межреберном пространстве. Т.е. что бы вектор гравитации совпадал с осью Y.  Если это возможно конечно, исходя из условий эксплуатации.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
39 минут назад, MotorManiac сказал:

Лучше расположите его так, что бы разность плотностей воздуха индуцировала скорость в межреберном пространстве. Т.е. что бы вектор гравитации совпадал с осью Y.  Если это возможно конечно, исходя из условий эксплуатации.

Если по простому, речь про тягу?

А без галочки гравитация, тяга не будет работать в солиде?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Отвечу за @MotorManiac. Речь о том чтобы воздух бежал вдоль ребер - так эффективнее всего. Да, тяга (естественная конвекция) работает из-за гравитации и разности плотностей теплой и холодной жидкости. Например на МКС ноутбук с пассивным охлаждением будет сильно греться - естественная конвекция в невесомости не работает.

Плавучесть от разности плотностей тоже нужно задавать специально, скорее всего в солиде для этого есть специальная галочка.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
2 часа назад, elnino сказал:

Если по простому, речь про тягу?

Если принудительного охлаждения нету, то почему бы не использовать этот эффект.

 

2 часа назад, elnino сказал:

А без галочки гравитация, тяга не будет работать в солиде?

нет

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
15 часов назад, MotorManiac сказал:

Лучше расположите его так

Вставил радиатор, который на самом деле будет стоять. Еще более точнее посчитал мощность, которая там должна выделяться. И поставил вектора гравитации как на картинке, так как радиатор будет под 15 градусов. Получил температуру 89 °С. Если окружающая температура 40 °С.

 

Разве что не понимаю, почему изначально solidworks ставит вектор гравитации с минусом...

 

Ну как?

Гравитация 2.PNG

Chip and Rad.JPG

Гравитация.jpg

 

Я вот только моделирую будто он в воздухе. Интересно насколько температура измениться, если сделать корпус, куда радиатор будет вставляться. И насколько изменится, если сделать подложку более реальную, так как она состоит из тонкого слоя меди, потом тонкий слой диэлектрика, потом уже алюминий. 

Изменено пользователем ttt1
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Поставил гравитацию вдоль перьев, будто он вертикально стоит, температура упала на один градус. 

Изменено пользователем ttt1
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




  • Сообщения

    • Heroend
    • ДОБРЯК
      А выкинуть строчку и столбец  это не закрепление? :=)
    • nicomed
      @Kelny  То что,Вы, описали это варианты, а как я понял, @Евдоким Жаркий требуется именно комплекты. Как я понимаю различие: Балка может быть и катанного профиля или гнутого, но она может быть только одна. - это варианты , и, они, не исключают комплекты сменных частей. А, к примеру у заказчика есть три домкрата, и, в процессе эксплуатации зацепа, в разных ситуациях, может использоваться разный тип домкрата. У каждого домкрата свое посадочное место, и для него уже заказчик, будет менять пятки зацепа. Т.е. у него их (пяток) столько, сколько типов домкратов. И это у же комплекты сменных частей. Резюмируя - варианты это еще на уровне изготовителя, а комплекты на уровне заказчика (эксплуатации).       
    • maxx2000
      пусть так это тебе и продолжает казаться, для меня например всё ясно как божий день. Есть вещи которые требуют понимания. Я не ставлю своей задачей выдать набор кнопок, а лишь указать возможный вектор решения задачи. Артас обрабатывает по нормали к элементу(поверхности), а надо обрабатывать вдоль оси Z РП элемента которая должна совпадать с осью Z станка. Он намного ближе к понимаю 5 осевой обработки чем может казаться со стороны.   а зачем его разворачивать? разворачивать надо с конкретной целью. Боком режет, и пусть себе режет.
    • Heroend
      Добрый день! Сел за изучение FS и решил смоделировать настоящую АВО типа БАВО-К. В процессе были некоторые проблемы, но все решалось постепенно. Однако, так и не смог исправить одну ошибку, которая портит весь расчет. Ахиллесовой пятой моего моделирования стала 3-х ходовая теплообменная секция АВО, при входных данных P=3,2 МПа, T газа = 160 С (взятых с работающего оборудования) расчет заканчивается досрочно, с ошибкой "Твердое тело расплавилось". Во время самого расчета система набирает безумное давление (смотрел по дополнительному окну), причем как только я не игрался с расходом, динамика ошибок остается та же.  Может кто-то подсказать из-за чего может быть такая проблема?  
    • Jesse
      скорей всего ДК - это какое-то "общее" требование для всех роторных машин, где есть вал..) вот и копипастят, сами не пойми чего. Ну я уже на 90% уверен, что ДК - это про гироскопику, когда достаточно большой диск кренится вдоль оси и создаёт "гироскопику" - момент, которые гнёт вал и искажает частоты. Наблюдается две ветви - т.н. "вилка". Если эти гироскопич-е эффекты пренебрежимо малы, то это уже не ДК, а просто зав-ть СЧ от оборотов..) Пока так.   да там и от скорости вращения ротора должна зависеть added mass; когда замедляется/ускоряется, везде разная масса получится.  Интересно, а можно из эксперимента определить added mass? ну типа тот же ротор постепенно разгоняешь, и смотришь как меняется основная акустическая мода по времени..
    • Orchestra2603
      @ДОБРЯК: Решил вашу задачку с одним элементом без факторизации...   Частоты:     Формы:  
    • vanek77777
      Вышли проект maxx2000, пусть покажет на практике как надо. А то он мастер размытых ответов) Иногда почему-то Кличко вспоминается, тот что мер Киева) Заодно я и может другие чему новому научимся) Прочитал несколько раз, вот ничего не понятно. Ради бога вышлите ему проект. Мне прям интересно, что имелось ввиду в этом послании
    • Orchestra2603
      Много делал расчетов для общей вибрации корпуса судна. Так вот мы просто вокруг корпуса делали объемную сетку и "заливали" ее элементами акустической жидкости (т.е. из степеней свободы только давление). Получался типа такого параллелипепеда из воды. В тех элементах, которые граничат с конструкции, там нужно включать расширенные набора степеней свободы (давление и еще пермещения), чтобы обеспечить совместность. Если объем достаточно большой, так что в модальнике видно, что на нектором отдалении от границ параллелепипеда давления падают, то размер этот параллелепипеда не влияет на частоты/формы. Знаю, что еще есть всякие полубесконечные специальные элементы, где на одной из граней можно сразу задавать асимптотические условия на бесконечности, но я такими не пользовался сам, так что не знаю, как оно работает. Еще надо понимать, что из-за вот этих интерфейсных элементов жидкости пропадает симметрия матриц, так что там есть еще вычислительные особенности для модальника.   Надо еще понимать, что для разных видов движений (т.е. по сути для разных форм колебаний, если мы говорим о вибрации) присоединенная масса будет отлисчаться. Существует,например, формула для присоединенных масс для поступательного движения циллиндра. И там для бесконечного объема жидкости вокруг циллиндра. Но понятное дело, что это не совсем то, что нужно.    Вообще, что касается гидродинамики (если она там есть), то это вообще отдельная история. Если объем там внутри насоса замкнутый (насколько я понимаю), и скорости существенные, то там куча всякого интеренсого может проиходить. Если прям есть задача или желание заморачиваться, то надо бы тогда и CFD посчитать. Представьте себе... Совсем недавно имел дело с расчетами динамики опорной конструкции для оффшорного ветрогенератора. И там под Cambell diagram они как раз имелли ввиду примерно такой же график!  По оси x - частота вращения, по оси y - частоты.  Там строят графики для частот возбуждения разных порядков (1P, 3P, 6P, ...), которые (ясен пень!) линейны относительно частоты вращения ротора. Еще рисуют горизонтальные прямые, которые соответствуют каким-то собственным частотам и ращным самым формам... Получается картинка, очень похожая на вашу! Я всегда считал, что Campbell diagramm - это про динамическую неустойчивость при вращательном движении. А тут вот - нет! Короче.. Всегда хорошо уточноить у заказчика, что конкретно они хотят получить. Очень может быть, что вам и не нужно сильно заморачиваться. 
    • Говорящий Огурец
      Да, как-то так это и работает. На сколько я помню, "слепки" станка можно делать упрощенные и полные. И заставить работать Sinutrain - та еще задачка...
×
×
  • Создать...