ICEPAK中文教程带例子.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.10M 资料格式：doc 举报版权申诉

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1.3.1 总述

1.3.2 建模

1.3.3 网格

1.3.4 材料

1.3.5 物理模型

1.3.6 边界条件

1.3.7求解引擎

1.3.8 可视化后处理

1.3.9 报告

1.3.10 应用

目录什么是 Icepak?...................................2 程序结构.........................................2 软件功能.........................................3 练习一练习二练习三练习四练习五练习六练习七练习八翅片散热器..........................8 辐射的块和板.......................43 瞬态分析笔记本电脑改进的笔记本电脑 IGES 模型的输入非连续网格 Zoom-in 建模 1

1.1 什么是 Icepak? Icepak 是强大的 CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。 Icepak 能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。 Icepak 采用的是 FLUENT 计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。 Icepak 提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括：  非矩形设备的精确模拟  接触热阻模拟  各向异性导热率  非线性风扇曲线  集中参数散热器  外部热交换器  辐射角系数的自动计算 1.2 程序结构 Icepak 软件包包含如下内容:   Icepak, 建模，网格和后处理工具 FLUENT, 求解器 2

图 1.2.1: 软件架构 Icepak 本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输入模型. Icepak 然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行 CFD 求解。计算结果可以在 Icepak 中显示, 如图 1.2.1 所示. 1.3 软件功能所有的功能均在 Icepak 界面下完成。 1.3.1 总述  鼠标控制的用户界面 o 鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小 o 误差检查 3

 灵活的量纲定义  几何输入 IGES, STEP, IDF, 和 DXF 格式  库功能  在线帮助和文档 o 完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册)  支持平台 o o UNIX 工作站 Windows NT 4.0/2000/XP 的 PC 机 1.3.2 建模  基于对象的建模 cabinets 机柜 networks 网络模型 heat exchangers 热交换器 wires 线 openings 开孔 grilles 过滤网 sources 热源 printed circuit boards (PCBs) enclosures 腔体 plates 板 walls 壁 blocks 块 fans (with hubs) 风扇 blowers 离心风机 resistances 阻尼 heat sinks 散热器 packages 封装 PCB 板 o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o macros 宏    JEDEC test chambers JEDEC 试验室 printed circuit board (PCB) ducts 管道 compact models for heat sinks 简化的散热器 2D object shapes 2D 模型 o o o o rectangular 矩形 circular 圆形 inclined 斜板 polygon 多边形板 complex 3D object shapes o o o prisms 四面体 cylinders 圆柱 ellipsoids 椭圆柱 3D 模型 4

o o o elliptical and concentric cylinders 椭圆柱 prisms of polygonal and varying cross-section 多面体 ducts of arbitrary cross-section 任意形状的管道 1.3.3 网格  自动非结构化网格生成 o 六面体，四面体，五面体及混合网格  网格控制 o 粗网格生成 o 细网格生成 o 网格检查 o 非连续网格 1.3.4 材料  综合的材料物性数据库  各向异性材料  属性随温度变化的材料 1.3.5 物理模型  层流/湍流模型  稳态/瞬态分析  强迫对流/自然对流/混合对流  传导  流固耦合  辐射  体积阻力  混合长度方程（0-方程）, 双方程(标准 - 方程), RNG - 准 - 带有增强壁面处理), 或 Spalart-Allmaras 湍流模型  接触阻尼  体积阻力模型  非线性风扇曲线  集中参数的 fans, resistances, and grilles , 增强双方程 (标 1.3.6 边界条件  壁和表面边界条件：热流密度, 温度, 传热系数, 辐射,和对称边界条件  开孔和过滤网  风扇 5

 热交换器  时间相关和温度相关的热源  随时间变化的环境温度 1.3.7 求解引擎对于求解器 FLUENT,是采用的有限体积算法。有如下特点：  多点离散算法来缩短求解时间  选择一阶迎风格式或高阶格式来提高精度 1.3.8 可视化后处理 3D 建模和后处理   可视化速度向量，云图，粒子，网格，切面和等值面  点示踪和 XY 图表  速度，温度，压力，热流密度，传热系数，热流，湍流参数等云图  速度，温度，压力最大值  粒子动画  瞬态动画  切面动画  输出为 AVI, MPEG, FLI, 及 GIF 动画格式 1.3.9 报告  写出用户定义的 ASCII 文件 (如热流密度，质量流量，传热系数等)  任何点的时间历程  求解过程中点的监控  报告风扇工作点  直接输出到打印机，格式如下： o o o o o o o o o o color, gray-scale, or monochrome PostScript PPM TIFF GIF JPEG VRML MPEG movies AVI movies FLI movies animated GIF movies 6

1.3.10 应用 Icepak 有着广泛的工程应用，如：  计算机机箱  通信设备  芯片，封装和 PCB 板  系统模拟  散热器  数字风洞  热管模拟 7

练习 1 翅片散热器介绍本练习显示了如何用 Icepak 做一个翅片散热器。通过这个练习你可以了解到：  打开一个新的 project  建立 blocks, openings, fans, sources, plates, walls  包括 gravity 的效应,湍流模拟  改变缺省材料  定义网格参数  求解  显示计算结果云图，向量和切面问题描述机柜包含 5 个高功率的设备（密封在一个腔体内），一块背板 plate，10 个翅片 fins，三个 fans, 和一个自由开孔，如图 1.1 所示。Fins 和 plate 用 extruded aluminum. 每个 fan 质量流量为 0.01kg/s，每个 source 为 33W.根据设计目标，当环境温度为 20C 时设备的基座不能超过 65C。 8

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