AICFD是由天洑軟件自主研發的一款通用的智能熱流體仿真軟件,可針對復雜流動和傳熱現象進行快速智能仿真,在航空航天、車輛交通、能源動力、電子電器、生物工程、船舶水利、環境工程和體育工程等領域有廣泛應用。軟件現推出新版本2022 R1,此版本豐富了電子散熱仿真模型,增加了全新的燃燒模型和熱輻射模型,更新和豐富了軟件后處理及監控功能,并優化了智能加速、智能預測功能。
豐富電子散熱子模型
有效散熱對于電子產品的穩定運行和長期可靠性而言至關重要。隨著電子設備的小型化趨勢的持續增加,設備內流動空間被大幅壓縮,從而限制了對流散熱的范圍。傳統的CFD散熱分析已無法滿足電子產品設計行業需求,為了滿足各類工程散熱仿真需求,AICFD 2022R1在1.1版本基礎上豐富了電子散熱模型,增加子模型如下:
(1)域內風扇:用于模擬計算域內風扇模型,可選擇某計算域作為整個風扇模型,用戶也可以自定義風扇模型及其位置。
(2)PCB模型:PCB專用模型,可以設置PCB相關的多種參數:導電層覆蓋率、絕緣層穿孔大小、各層厚度等,通過計算PCB各層導熱率的方式簡化工業領域真實的印制電路板,達到近似模擬電路板傳熱的效果。
(3)熱管:作為電子散熱領域重要的散熱元件,具有高效的傳熱屬性,利用相變傳熱原理,達到快速傳熱的目的,此版本提供了雙熱阻模型。
(4)熱阻、熱沉:通過指定對應計算域的熱物理屬性來定義不同熱導率(包含各向異性)、比熱容的導熱介質。
圖1 電池包及筆記本散熱模擬
新增燃燒模型和熱輻射模型
(1)燃燒模型:包括層流總包反應、渦破碎、渦破碎/有限速率三種燃燒模型,可應用于工業汽輪機燃燒、鍋爐和熔爐燃燒器、照明彈及焚燒爐等案例場景。
圖2 錐形燃燒器燃燒火焰模擬
(2)熱輻射模型:此版本增加DO熱輻射模型,可以針對工業領域自然輻射、電子散熱輻射、鍋爐輻射等進行仿真分析。
圖3 方腔熱輻射及室內熱輻射+自然流動模擬
更新并豐富后處理及監控功能
(1)表面流線圖:1.1版本已包含體流線圖,2022 R1版本增加表面流線圖,用于分析平面場流線分布。
(2)表面矢量圖:1.1版本已包含體矢量圖功能,2022 R1版本增加表面矢量圖,用于分析平面場矢量分布。
(3)導出數據:支持導出線段、平面上流場變量數據。
(4)流場實時顯示:用于在求解過程中監控流場云圖變化,此版本支持串行計算條件下,監控流場計算域或者不同平面位置云圖變化信息。
(5)圖表功能:穩態問題圖表界面顯示及設置全面升級細化,并增加時序結果點變量作圖功能。
(6)動畫功能:更新穩態,瞬態動畫功能及相關設置界面,增加關鍵幀動畫功能。
圖4 后處理及監控功能
優化AI預測和AI加速功能
(1)AI預測功能:增加AI預測變量列表,用戶可根據更多參數變量,預測流場結果。
圖5 AI預測界面及AI預測案例
(2)AI加速功能:更新AI加速界面設置選項,加速精度、穩定性優化。
圖6 AI加速案例
其它更新功能
(1)自建材料功能:增加用戶自定義材料屬性并添加至軟件材料庫功能。
(2)視口區工具欄:增加視口平面內順時針,逆時針旋轉90°功能及視口圖片保存功能。
(3)邊界條件顯示:增加邊界條件類型視口區顯示工具。
(4)計算域自動識別:界面支持自動識別并創建計算域,交界面和邊界條件。