Simcenter Flotherm XT中恒温控制模型的表面和粒子图结果

瞬态CFD建模越来越多地被用于当今的消费电子产品设计中。它允许工程师对使用中的设备进行建模，并开发出既能提供可靠性又能提供良好用户体验的热设计。对于可穿戴产品来说，基于结点温度的可靠性不太可能是限制性能的理由。正如John Wilson在《可穿戴设备的热力挑战》中解释的那样，外部触摸温度可能是设计的极限。要看到系统如何随着设备热功率的改变或风扇的开关而发生变化，需要某种恒温控制。

完整的瞬态CFD分析通常计算时间很长，而且对开发周期来说耗时太长。简单的恒温控制可以在模拟达到一定标准时停止模拟，然后在新的条件下重新启动，这很有用。在Simcenter Flotherm XT 2020.1中，新的基于目标中止功能允许为您的CFD模拟设置这种类型的简单恒温控制。

目标中止功能允许你在指定目标满足某些标准时停止瞬态模型。在参数化研究中，目标中止的设置是可用的，可以针对不同的情况进行改变。 

为了表示一个简单的恒温控制，你可以用一系列的方案来设置一个参数化研究。每个方案可以有不同的目标标准和不同的模型设置来节制功率或风扇。然后，你可以从上一个方案的结束处初始化每个方案。  

下面是一个简单的例子，说明如何在Simcenter Flotherm XT中使用应用实例Epic PC恒温控制来设置。它演示了一个基于关键芯片的结温来开和关风扇。

目标中止只适用于瞬态模型，所以我先设置了这个。我的目的是让解决方案提前停止，所以我不太担心总瞬态时间。

我确实需要确保我的时间步数足够小，以捕捉解决方案中的变化。特别是在每次求解的开始阶段，变化率可能是最高的。为此，我喜欢使用越来越大的时间步长来实现这一目的。

在Simcenter Flotherm XT 2020.1中指定瞬态设置

最初，风扇将是关闭的。但我希望风扇在以后的情况下可以打开，所以我使用了降额因子。在风扇关闭的情况下，我将降额因子设置为接近零。

在Simcenter Flotherm XT中指定流动设备设置

然后我就可以根据目标标准设置中止。首先，我选择我想要的目标来作为我的中止标准。

• Solution Control > Halt On Goal > Select goal

在这种情况下，我选择 "南桥 "封装结温作为我的目标。一旦这个结温超过我的设定点85摄氏度，我想停止解决方案。

• Halt On > Greater Than

• Value = 85 degC

一旦结点温度超过85摄氏度，解决方案就应该停止。 

在Simcenter Flotherm XT中中止目标设置

最好的做法是先单独运行基本案例。我检查网格和求解器的设置是否足够，我的模型设置中没有遗漏任何东西。 

一旦计算完成，我就会检查结果是否合理，然后我就可以设置参数化研究了。

如果你以前从未使用过参数化研究，我们的支持中心有一个自学的介绍性教程。

在这种情况下，我希望风扇能根据结点温度来开关。因此，我需要将风扇和中止的目标设置作为输入。

在输入设置中，我选择了风扇降额因子、中止开和中止值。

Simcenter Flotherm XT中的参数化研究输入选择

在第一种情况下，我将打开风扇，所以我将降额因子设置为1。我想在结温低于83摄氏度时中止解决方案。所以我把 "中止 "设置为 "小于"，"中止 "值为83摄氏度。

然后，一旦结点温度超过85摄氏度，我将再次打开风扇。当温度降到83摄氏度以下时，再关闭。

我还可以改变每种情况下封装的热耗散功率，与风扇的变化一样或不一样。 

Simcenter Flotherm XT中的参数研究输入设置

我想确保场景在正确的温度下停止，并想知道当风扇打开或关闭时，通过风扇的流量是多少。在输出项下，我选择了这些目标，这样我就可以在方案表中很容易地看到它们。 

你可以在参数研究中选择任何可用的目标作为输出，所以我也可以添加其他芯片的结温来跟踪它们在风扇切换时的变化。 

Simcenter Flotherm XT中的参数化研究输出选择

现在我可以看一下方案表，并检查一切是否准备就绪。每个场景都需要在前一个场景的基础上进行。我在初始化行上点击右键，选择全部设置>上一个。

在Simcenter Flotherm XT的参数研究中从前一个方案中初始化

剩下的就是求解。 

在求解过程中，我可以双击任何方案来加载它，并在目标图表中看到求解的进展情况。 

完整的参数化研究完成后，我可以加载任何一个方案，并使用通常的结果工具来审视我的方案结果。

Simcenter Flotherm XT中恒温控制模型的表面和粒子图结果