基于Fluent的功率屏蔽结构体热仿真研究.pdf

《基于Fluent的功率屏蔽结构体热仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·杌械研究与应用·2014年第6期(第27卷，总第134期)研究与分析基于Fluent的功率屏蔽结构体热仿真研究韩宝庆，李婧铱，秦文科，马新生，郭刚涛(航天天绘科技有限公司西安分公司，陕西西安710100)摘要：工业应用中，大量电子设备工作过程中都伴随着热量的产生，控制好设备温度对于保障工作质量至关重要。笔者将研究某功率屏蔽体在工作过程中，功率放大器等发热元件产生的热量在结构体内部的分布情况，并得出体内的温度分布云图。关键词：数值模拟：功率屏蔽；FLUENT；流场分布中图分类号：QOS1．1文献标志码：A文章编号

2、：1007—4414(2014)06—0043—03SimulationResearchonTemperatureFieldofPowerShieldingStructureBasedonFluentHANBao—qing，LIJing—yi，QINWen—ke，MAXin—sheng，GUOGang—tao(Xi"anBranchofAerorslnc，Xi"anShaanxi7101O0，China)Abstract：Intheindustrialapplications，alargenumberofelec

3、tronicequipmentsareeasilytoproduceheatinworkingprocess，SOitisveryimportanttocontroltemperatureofequipmentsSOastoguaranteetheworkingquality．Inthisarticle，wewillstudyheatdistributionofheatingcomponentssuchasthepoweramplifierofapowershieldingstructureduringworki

4、ngprocess．Consequentlywecangetthecloudpictureoftemperaturedistributioninsideofthestructure．Keywords：numericalsimulation；powershielding；FLUENT；flowfielddistributionO引言耗散率的方程，形成了k-8双方程模型，称之为标某功率屏蔽结构体内装有PCB板，板上有4块准一模型。标准k-6模型是由Launder、Spa1．芯片，且不规则的分布在PCB板上，结构体上方

5、有盒ding在1972年提出的。模型中的8定义为：盖进行密封。在正常工作过程中，芯片为主要发热元盟=f1f1(1)件，将产生一定热量，这些热量超过安全要求时对于POxk1Oxk／设备来说是一种危害，因此应及时的进行散热，通过湍动粘度可表示成k与g的函数，Up：传递给PCB板，再依次传递给结构体，然后由壳体外表面散失到空气介质中。由此可以看出，PCB板上芯譬(2)片功率的大小、材料的选择以及安装位置都决定着设标准k-e模型的输运方程为：备的安全使用要求，下面将针对功率屏蔽结构体内的O(pu~k)旦+Ot=温度场分布

6、进行模型建立，并对其进行仿真分析。OxL＼。rr．，鞠OxJ+1理论基础Gk+Gb—p一yM+Sk(3)根据流体的物理属性或者结构属性，一般可分O(pUiE)旦+Ot=为：理想流体和粘性流体、牛顿流体和非牛顿流体、可以Ox【＼。rr)／OxJ+压缩流体与不可压缩流体、定常流动与非定常流动、外部流动与内部流动、层流和湍流j。而该例中燃c}(G+c，G)一譬(4)烧器的模型主要使用湍流模型进行建立。其中：Gf垫Oxj+鬻)OUi(5)1．1湍流模型的介绍湍流模型有很多种，常见的有k-e模型、Spalart—G=tx,

7、OT(6)Allmaras单方程模型、RSM雷诺应力模型、LES大涡模拟模型等】。k一模型是双方程模型，在S—A模卢一古券㈩型的基础上，引入一个湍动耗散率的方程。一8模，，M=2ps(8)型可分为目前标准、可实现、重整化三种模型，标准kM．：(91一占模型最为常用。下面对标准k-6模型作以介绍。在湍动能k方程的基础上，引入一个关系到湍动收稿日期：2014—11—14作者简介：韩宝庆(1988一)，男，工学硕士，助理工程师，研究方向：天线结构设计与仿真。·43·研究与分析2014年第6期(第27卷，总第134期)·

8、机械研究与应用·0=Jrnr(10)为：式中：G是平均速度梯度引起的湍动能产生；yM是s=()+鲁)+击()+可压缩湍流脉动膨胀对总的耗散率的影响；G是浮力影响引起的湍动能产生；CC、C，均为经验常(AV．)(15)数；or、分别为湍动能和湍动耗散率对应的普朗特数；Pr为湍动普朗特数，默认取Pr=0．85；萤为重力Sy=击(等)+Our)+击()+加速度在i方向上的分量；