CST熱仿真實例（3）- 針式散熱片，CHT求解器

這期我們介紹熱仿真中的CHT共軛傳熱求解器，仿真散熱片的溫度分布。模型采用之前的熱穩態案例和熱瞬時案例都用的散熱片。

求解器換成CHT，查看熱源還是5W。

值得注意的是熱表面，非CHT時定義用了對流熱傳遞系數20，用CHT時這個熱表面便自動被排除了，因為CHT計算熱對流，如果這個熱表面用戶有添加，CHT就會給出這個表面的對流熱傳遞系數。

其定義基本為空。

下面進入CHT求解器，對于自然對流散熱，要添加重力效果，熱空氣上升，冷空氣下降。由于鋁材料屬性中沒有定義熱輻射，我們只仿真熱傳導和熱對流。

可查看網格.

仿真結束后，查看結果，比如三維的溫度分布，

可見最高溫度為67攝氏度，比之前Ths和Tht仿真的最高溫度44攝氏度要高。

熱空氣加速上升速度圖：

下面我們來分析一下CHT與THs仿真出來的穩態溫度差異，如剛才所說，CHT幫助計算熱傳遞系數，所以1D結果中，散熱面surfaceprops1的系數可見，約為8，比之前THs案例中用的20要低，說明THs更精確計算的話，本身應該沒有20那么強的散熱能力。所以THs計算的溫度應該更高一些，合理合法。

我們將THs仿真中的熱表面系數調整為7.98，快速仿真驗證。

這樣的THs結果中，溫度達到75攝氏度，反超CHT的結果，這又是為什么呢？如果留意CHT監視器結果中，還有一個熱傳遞系數，大家就能明白了。這個系數是熱源的，9.5左右，熱源是散熱片底座，與空氣接觸，也有散熱功能，合理合法。

作為第二次驗證，我們可以在THs項目中，選中熱源底座的所有的面，然后定義一個新的熱表面，傳遞系數設9.57，然后快速仿真驗證。

這次溫度為64.2度，與CHT的67度非常接近了。

同理，我們也可以在THt中應用這些熱對流傳遞系數，很快地得到溫度上升的動圖：

和之前的THt結果相比，我們改過系數后的溫度上升較慢，需要更長時間達到穩態，原因是之前的系數20都給了散熱片結構，所以散熱較快。但穩態溫度三個求解器得到的差不多，都是65攝氏度上下。

其實CHT的三維結果里面有每個位置的熱對流傳遞系數，所以嚴格意義上講，THs的結果要想準，需要細化每個面的傳遞系數。

小結：

1.    對于熱仿真的結果判斷，很大程度上依靠常識，通過觀察溫度范圍，熱流方向等結果可判斷仿真結果是否有效。

2.    CHT仿真較慢，因為自動計算熱對流。THs與THt仿真快很多，只是需要用戶定義熱對流。CHT與二者結合著用，有時效果更好。

3.    CHT在自然散熱情況下，建議Z+方向（熱空氣流動方向）的距離要夠大，本案例其實加的不夠大。

4.    CHT求解過程是迭代的，本案例簡單，直接很快迭代收斂。對于復雜案例，建議先手控迭代次數，確保網格邊界設置合適，可通過觀察溫度分布、流體走向、求解器收斂信息等等判斷；然后再增加迭代次數。