【AICFD案例教程】IGBT对流换热分析

AICFD是由天洑软件自主研发的通用智能热流体仿真软件，用于高效解决能源动力、船舶海洋、电子设备和车辆运载等领域复杂的流动和传热问题。软件涵盖了从建模、仿真到结果处理完整仿真分析流程，帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程，提高企业研发效率。

一、概要

1）案例描述

本案例针对功率模块进行流热固耦合仿真。

① 模型简化：选取整个模型1/6，基板下侧增加水冷盘管和水路；

② 载荷：考虑芯片(每块体积为25.35 mm^3)的产生的焦耳热，总功耗均分到每个芯片中，施加体积热源。案例最后可查看温度分布和速度流线图。

③ 边界条件：水侧对流换热，入口速度8m/s。

2）网格

一阶四面体网格，单元数8779036，节点数2233260。

二、网格

1）新建工程

① 启动AICFD 2023R2；

② 选择 文件>新建，新建工程，选择工程文件路径，设置工程文件名，点击“确定”。

2）网格导入

单击菜单栏网格>导入网格，导入外部生成的计算域网格。

3）网格质量检查

单击菜单栏 网格>网格质量，检查网格质量。

三、求解设置

1）求解模型

双击 求解>求解模型，设置湍流模型。本案例为稳态计算，采用不可压缩流，湍流模型采用Standardk-epsilon模型。

右击 材料>添加材料，MaterialType选择Gas，新建材料，修改介质物性参数，如图3-2所示；

右击 材料>添加材料，MaterialType选择Solid，新建材料，修改介质物性参数，如图3-3所示；

2）计算域

① 双击 求解> 流动分析> 计算域> Domain-AL1_1_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“Solid Domain”，材料选择“Aluminum”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；

② 同上设置Domain-AL2_2_1_MATPOINT、Domain-AL3_1_3_1_MATPOINT、Domain-AL4_1_1_1_MATPOINT、Domain-AL5_1_19_1_MATPOINT、Domain-AL6_1_27_1_MATPOINT、Domain-PIPE-CU_43_1_MATPOINT；

③ 双击 求解> 流动分析> 计算域> Domain-BASEPLATE-CU_35_1_MATPOINT，在计算域设置窗口中类型选择“Solid Domain”，材料选择“Copper”，然后点击“下一步”，在打开的流体模型窗口点击“确定”，将网格分配到计算域；

④ 同上设置Domain-CU1-1_36_1_MATPOINT、Domain-CU1-2_37_1_MATPOINT、Domain-CU1-3_38_1_MATPOINT、Domain-CU1-4_39_1_MATPOINT、Domain-CU1-5_40_1_MATPOINT、Domain-CU2_41_1_MATPOINT；