CST 的热仿真 THt 瞬时求解器 -- 针式散热片
这期我们介绍热仿真中的热瞬态求解器,仿真散热片的温度分布及变化。模型采用之前的热稳态案例的散热片。
1. 查看模型
热源还是底座 5W,所有的散热片的面都定义了对流热传递系数 20。


2.使用 THt 热瞬时求解器

默认激励信号为平稳的 1,这里我们仿真时间为 600 秒,是仿“真”时间,不是“仿真”时间。


求解器激励中可见用的是默认信号与热源相乘。

添加温度监视器,每 5 秒一个采样。

瞬时求解器中的接触面定义就需要热容了,热容越大,每度的储热越多,达到稳态的时间越长。

3. 查看结果
开始仿真,结束后,结果文件夹中找到热源的温度变化曲线,可见其从环境温度开始,差不多十分钟稳定到 317 开尔文(43.85 摄氏度),和之前稳态仿真结果一致。


4. 其他结果
我们也可以将激励信号改成其他波形,比如这种方形,300 秒之后归零,意味着热源开 5 分钟,关 5 分钟。



仿真结束后,可见热源温度变化曲线如图,整体温度变化如动图。


刚刚我们设置接触面的热容为 1J/K,可根据隔热材料更改。如增加该值,可见温度上升缓慢。

小结:
瞬时求解器和稳态求解器一样,都不计算流体,而靠对流热传递系数对热对流进行估算,计算速度非常快,本案例一分钟搞定。
必须定义的量:热源,材料的热仿真属性,环境温度,边界条件,仿真时间。
建议定义的量:散热面的对流热传递系数,时域监视器。
可选定义的量:接触面的热阻和热容。
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