避免翹曲、增加層粘性,通過仿真來提高FDM 3D打印質量(4)
- 溫度場結果
工況2
圖 6-19 加熱器截面檢測位置
工況4
圖6-20 Y方向加熱器入口截面溫度場分布(左)
圖6-21 Y方向加熱器出口截面溫度場分布(右)
圖6-22 Z=0.35截面溫度場分布(左)
圖6-23 Z=-0.025截面溫度場分布(右)
工況6
圖6-28 Y方向加熱器入口截面溫度場分布(左)
圖6-29 Y方向加熱器出口截面溫度場分布(右)
圖6-30 Z=0.35截面溫度場分布(左)
圖6-31 Z=-0.025截面溫度場分布(右)
分析、結論及改進建議
- 對比分析
流場分析
由于當前的流體域邊界是從固體實體模型中抽取出來的,因此在出口處距離風扇比較短,而在FLUENT 計算中出口強制定義為壓力邊界并固定了相對壓力為0(壓力出口靜壓為0),這和實際情況是不相符的。實際情況是空氣在出口流出后又經過適當發展后才達到和外界大氣相同的靜壓為0 條件,所以在計算時采用出口延長后的模型。
圖7-1 加熱器入口所在截面與腔體截面
上圖為加熱器入口所在截面與腔體截面,S1為加熱器所在區域,S2為相同為相同截面的腔體流通區域。當S1對來流有一定阻力時,氣流自然會繞過S1,而從S2紅色框外的區域流動。即散熱區域內由于散熱片的排列影響了流通面積,增大了此區域的阻力,氣流很少從散熱區流通過,進而影響換熱效果。
其中inlet面是整個計算域的入口面,也就說散熱器入口截面的流量等于S1面與S2面流量之和。
表7-1 原方案-入口總流量與進入散熱區域流量數值
表7-2方案1-入口總流量與進入散熱區域流量數值
表7-3方案2-入口總流量與進入散熱區域流量數值
對比表7-1、7-2、7-3可知,各工況的散熱區內氣流的流速有著明顯的不同,這說明散熱片區域的阻力對來流有很大的影響,若大部分氣流從散熱片區域外流過,那么冷源與熱源的接觸面積不足,熱交換效果不好。
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