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[综合讨论] 愤怒,崩溃ing,谁能告诉我,简单的热处理模拟到底哪里出错了;

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发表于 2009-1-13 18:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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x
大家好,我在做一个简单的热处理模拟,底面为铝基板,尺寸为半径13mm,厚度1.63mm,铝基板上一个LED,LED尺寸为半径2mm,厚度2.55mm,LED上加载1W热源,周围空气对流系数10W/M2,我做了以下ansys分析:
finish
/clear
/filname,LED module
/title,LED module
/prep7
keyw,pr_thermal,1
et,1,solid70
mp,kxx,1,159!定义铝导热系数,单位 W/M.C
mp,dens,1,2700!定义铝密度,单位 KG/M3
mp,c,1,963!定义铝比热,单位 J/Kg.C
cylind,0.013,0,0,0.00163!定义基板尺寸
cylind,0.004,0,0,0.00418!v=32!定义热源尺寸
block,-0.001,0.001,-0.001,0.001,0,0.00418!分割热源,以便网格划分
vovlap,all
vglue,all
numcmp,all
/pnum,volu,1
/pnum,area,1
vplot
vplot
allsel
esize,0.0002
vsweep,1
vsweep,2
allsel
esize,0.0004
vsweep,4
vsweep,5
allsel
esize,0.002
vsweep,3
finish
/solu
antype,4
TRNOPT,FULL
LUMPM,0
NSUBST,5,8,3
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL  
AUTOTS,1
TIME,5000  
allsel
TUNIF,18,
allsel
asel,s,loc,z,0!选择底面
nsla,s,1
sf,all,CONV,10,18!应用底面,对流系数10W/M2
allsel
asel,s,loc,z,0.00163
asel,a,,,1,2,1
asel,u,,,3
asel,u,,,19
nsla,s,1!选择正面及侧面
sf,all,CONV,10,18!对流系数10W/M2
allsel
vsel,s,,,2
vsel,s,,,5
nslv,s,1!选择体2及体5,体2+体5为发热源
bf,all,hgen,2.6e7!应用发热率,发热量为1W,发热率我以为1W/(小圆柱体体积)×85%计
allsel
solve
finish
/post1
plnsol,temp
finish
LEDmodule.jpg
计算结果竟然打到300度,明显不对啊,实际温度正常只有50度左右,为什么误差这么大,请各位指点下,不胜感激

[ 本帖最后由 samlin 于 2009-1-13 20:12 编辑 ]
LEDmodule.jpg
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 楼主| 发表于 2009-1-13 18:59 | 显示全部楼层
算了两天辣,怎么算都是错,请大家解答一下,感谢;
 楼主| 发表于 2009-1-13 19:45 | 显示全部楼层
偶用mm,mg为长度及重量单位,计算结果也是一样,
命令如下:
finish
/clear
/filname,LED module
/title,LED module
/prep7
keyw,pr_thermal,1
et,1,solid70
mp,kxx,1,0.159!定义铝导热系数,单位 W/mm.C
mp,dens,1,2.700!定义铝密度,单位 mg/mm3
mp,c,1,0.000963!定义铝比热,单位 J/mg.C
cylind,13,0,0,1.63!定义基板尺寸
cylind,4,0,0,4.18!v=32定义热源尺寸
block,-1,1,-1,1,0,4.18!分割热源,以便网格划分
vovlap,all
vglue,all
numcmp,all
/pnum,volu,1
/pnum,area,1
vplot
vplot
allsel
esize,0.2
vsweep,1
vsweep,2
allsel
esize,0.4
vsweep,4
vsweep,5
allsel
esize,2
vsweep,3
finish
/solu
antype,4
TRNOPT,FULL
LUMPM,0
NSUBST,5,8,3
OUTRES,ERASE
OUTRES,ALL,ALL  
AUTOTS,1
TIME,5000  
allsel
TUNIF,18,
allsel
asel,s,loc,z,0!选择底面
nsla,s,1
sf,all,CONV,0.000010,18!应用底面,对流系数0.000010W/mm2
allsel
asel,s,loc,z,1.63
asel,a,,,1,2,1
asel,u,,,3
asel,u,,,19
nsla,s,1!选择正面及侧面
sf,all,CONV,0.00001,18!应用底面,对流系数0.000010W/mm2
allsel
vsel,s,,,2
vsel,s,,,5
nslv,s,1!选择体2及体5,体2+体5为发热源
bf,all,hgen,0.026!应用发热率,发热量为1W,发热率我以为1W/(小圆柱体体积)×85%计
allsel
solve
finish
/post1
plnsol,temp
finish
不明白啊,不明白,请高手来解答下

[ 本帖最后由 samlin 于 2009-1-13 20:12 编辑 ]
 楼主| 发表于 2009-1-14 09:26 | 显示全部楼层
神啊,来个人解答一下吧
发表于 2009-1-14 13:19 | 显示全部楼层
粗粗看了一下,有以下问题你再核对一下。
1.
vsel,s,,,2
vsel,a,,,5
nslv,s,1!选择体2及体5,体2+体5为发热源
上面2和5选择应改为a。
2.
allsel
asel,s,loc,z,0.00163
asel,a,,,1,2,1
asel,u,,,3
asel,u,,,19
asel,u,,,18
asel,u,,,9

nsla,s,1!选择正面及侧面
3
LED的材料属性明显和铝不一样,只看到1种材料,是否遗漏?

评分

1

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发表于 2009-1-14 18:49 | 显示全部楼层
对流系数正确吗?我记得一般自然对流系数就是1-10了,你这里1W的热功率,应该有风扇吧?风扇的对流系数你测过么?我估计应该比这个大多了,强制对流系数的范围,书上给的参考是5-300,我计算时空调环境就取了15,你才取18?我估计有点太小。
建议:如果有条件的话,测量一下其对流系数,如果没有条件,可查找下相关计算,看别人的取值,估计应该不会低于20吧?
当然,我这里也没有出结果,但和空气接触的部分是合适的。现在的问题就是独立空气部分,里面的传热部件温度不对。唉,寻求帮助啊。
发表于 2009-1-14 19:26 | 显示全部楼层

这是空气对流系数为60的情况

说明该 处空气对流系数,至少在60以上,如果你的其它数据是正确的话。
TempPlot.jpg
 楼主| 发表于 2009-1-14 19:53 | 显示全部楼层
原帖由 venture 于 2009-1-14 13:19 发表
粗粗看了一下,有以下问题你再核对一下。
1.
vsel,s,,,2
vsel,a,,,5
nslv,s,1!选择体2及体5,体2+体5为发热源
上面2和5选择应改为a。
2.
allsel
asel,s,loc,z,0.00163
asel,a,,,1,2,1
asel,u,,,3
asel,u ...

感谢大家回复,院长提到的问题,1,体2和5的选择,我已经改过,结果还是温度很高 2,asel,u,,,18
asel,u,,,9,这两句有什么问题吗,请明示。
3、这个模型里面只定义了铝材料,我是模拟LED模型建立的简单模型,整体都是铝的模型,导热特性肯定要比真正的LED要好许多的,照理说,温度应该更低才对,怎么结果高这么多,因为LED里面有很多层是热不良导体的。
 楼主| 发表于 2009-1-14 19:54 | 显示全部楼层
原帖由 lvqing323 于 2009-1-14 18:49 发表
对流系数正确吗?我记得一般自然对流系数就是1-10了,你这里1W的热功率,应该有风扇吧?风扇的对流系数你测过么?我估计应该比这个大多了,强制对流系数的范围,书上给的参考是5-300,我计算时空调环境就取了15,你才取 ...

你好,我这个模型里面没有风扇,我设定的对流系数是自然对流,取10W/M2
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