Conjugate Heat Transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)解析を含むシミュレーションでは、シミュレーション領域の要件が、物理的な壁を表す形状の補領域を満たす流体領域を作成する通常の手順とは若干異なります。この記事では、流体領域を正確に作成するための共役熱伝達シミュレーションの進め方について説明します。
アプローチ
流体領域の作成と既存部品の維持
Conjugate Heat Transfer (共役熱伝達)シミュレーションでは、固体と流体の両方を介した熱伝達が行われます。そのため、熱伝導に関連する抽出した流体領域に加えて、固体のソリッドパーツを残しておく必要があります。通常、CADモデルには、次の電子機器筐体の例に見られるように、ソリッドパーツのみが含まれます。
CADモード の流体領域抽出機能を使用して、共役熱伝達解析に必要な流体領域を生成します。Edit in CAD modeアイコンをクリックします。
この例では、複数の開口部を持つ電子機器筐体内の流体領域を生成します。そのため、 Internal flow volumeモードを 使用する必要があります。流体領域抽出機能の詳細については、 流体領域抽出の記事をご覧ください。以下のように流体領域を抽出します:
- Flow volumeの項目で、 Internal を選択します。
- Seed face (青)をクリックします。
- 流体領域が接する内部面のいずれか1つを選択します。
- Boundary faces (ピンク)をクリックします。
- 内部につながる開口部を持つ面を選択します。
- モデルにセルゾーンがある場合は、 Excluded partsに 割り当てます。ない場合は空のままにしておきます。
- Apply を押して操作を実行します。
流体領域操作が正常に実行されると、 シーンツリー 内に新しく作成された Flow region (流体領域)が表示されます。Flow region (流体領域)のデフォルトの色は、下図のように青です:
ジオメトリのインプリント
2つのソリッド間の物理的な接点がどこにあるかを知るには、Imprint (インプリント)実行すると便利です。このアクションは基本的に、物理的に接触している2つのボディ間の界面を、認識可能なサーフェスにカットします。Imprintの詳細については、こちらの記事を参照してください。
共役熱伝達シミュレーションを作成すると、ツールは自動的に界面を検出します。インプリント後は、2つの面が完全に一致しないPartial interfaces (部分的な界面)は存在せず、 Standard interface (標準的な界面)のみが存在します。必要であれば、界面の熱特性をさらに変更することができます。
| 注 |
| これは、共役熱伝達シミュレーションを行う場合にのみ必要です(または、壁/固体を介した熱伝達を確認したい場合)。Incompressible (非圧縮性)、Compressible (圧縮性)、Convective Heat Transfer (対流熱伝達)解析を行う必要がある場合は、ソリッドパーツをDelete (削除)する必要があります。 |
すべての操作が終了したら、 FinishをクリックしてCADモードを終了します。これでワークベンチに移動します。
編集した CADモデルを ワーク ベンチにエクスポートすると、「Copy of ... 」が名前の先頭に追加された新しいモデルが表示されます。この新しいモデルを共役熱伝達解析で使用する必要があります。
上記の例で詳しく知りたい方は、すぐにこの記事のモデルのチュートリアルをご覧ください: このチュートリアルでは、電子機器筐体内の温度分布を視覚的に検査し、管理する方法を学びます。