Conjugate Heat Transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)シミュレーションを成功させるには、次の図にあるように、最小限の要件が満たされていることを確認してください:
SimScaleは、シミュレーションセットアップで緑色のチェックマーク が表示されます。Conjugate Heat Transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)シミュレーションを確実に成功させ、納得のいく結果を得るために、以下のチェックリストでベストプラクティスをご確認ください:
ベストプラクティス
メッシュの品質
十分な要素数のメッシュを作成してください:
- 流体が流れるギャップに十分なメッシュ要素があることを確認してください。これは、流れ全体の形状を考慮した場合のそのギャップの重要度によって異なります。ギャップの影響が大きくない場合は、2~3要素で十分です。
- 固体の伝熱厚さ方向に 、最低2～3個のメッシュ要素を確保します。例えば、PCB 基板の厚さを通るように 3 つの要素を追加します。
- Mesh log を使用して最も重要なメッシュ品質パラメータをチェックし、メッシュ品質メトリクスを20以下に保つようにします。
3 . 重力の方向
重力の方向は、Conjugate Heat Transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)のシミュレーションの成功に大きく影響します。そのため、 Model で重力が定義されていることを確認してください。また、重力の方向を定義する基準として、グローバル座標系を使用することに留意してください。
4 . CADモデルのチェック
- ソリッドパーツが重なったり交差したりしないようにします。
- CADモデルによっては寸法公差があります。モデルにそのような隙間がないことを確認し、パーツ間の接触が予想される場合は、面間に隙間がないようにしてください。
このページでは 、SimScaleでシミュレーションを行うためのモデルの準備方法を紹介しています。
5. Boundary conditions (境界条件)
- 流量 または 流速を定義するには、 Flow rate (流量)または Fixed value (固定値)を使用します。
- 出口条件を定義するには、 Natural convection inlet-outlet (自然対流境界)を使用します。
6. 流体物性のチェック
流体物性は、Conjugate Heat Transfer v2.0 (共役熱伝達 v2.0)シミュレーションの重要な部分であり、シミュレーションの結果を大きく左右します。
- 気体(空気など)を適用する場合は、 Equation of state (状態方程式) でPerfect gas (完全気体)を使用できます。
- 液体(例: 水)を使用する場合は、Equation of state (状態方程式) でRho const equation (密度一定方程式)オプションを選択し、流体密度を手動で指定します。
7. 領域の初期化
Steady-state (定常)シミュレーションは、システムが環境とバランスをとり、何も変化しなくなった状態を見つけるために使用します。例えば、無限時間後のCPUの温度は何度になるかなどです。
Steady-state (定常)シミュレーションでは、最終的に定常となった状態を求めることを目標とします。したがって、 Initial conditions (初期状態)が最終状態を定義します。例えば、CPUが無限時間で到達できる最終温度です。
固体コンポーネントの最終的に落ち着く温度について知見があれば、収束を早めることができます。以下の手順に従って、領域の温度を初期化することができます:
- Initial conditions (初期条件)を選択します。
- 流体 → 流体の流入口温度で初期化します。
- 固体 → コンポーネントの最終温度に関する推測をもとに温度を初期化します。