SOLIDWORKS Simulation与Flow Simulation热分析对比

热分析在机械和电子产品中非常常见。对于热分析这个分析类型，在SOLIDWORKS Simulation和Flow Simulation都有相对应的功能。那对于同一模型来说，两个仿真软件所计算出来的结果到底有什么区别呢？我们一起来探讨一下。

这次仿真所用到的模型是类似于发热管结构的U型管，我们给定U型管的发热功率为50W，对流换热系数为50 W/(m^2.K)，材料为合金钢，最后的评估标准是求解U型管的最高温度。

首先我们进入热力模块，在Simulation里面进行热仿真设置。

1、零件的材料，我们可以直接在建模界面直接赋予。在新建算例时就会直接带入到仿真当中。

2、然后设定50W的发热热源。

3、给定对流换热系数50 W/(m^2.K)，环境温度为298K。         

4、提交计算。提取温度结果，从结果上看，温度最高为370.2K，位于中部位置。

接下来，我们在Flow Simulation中设置热仿真。

1、在Flow Simulation中进行向导设置。设置K为单位。

2、设置热分析类型和空气流体。

3、固体材料这一步，我们可以先随便给定一种默认材料。最后再初始条件中，我们确保初始温度和环境温度都设置为298K。

4、设置计算域。计算域可以设置小一点，因为在这个仿真中不需要流动效应。

5、材料设置。从模型中直接导入材料，保证材料参数的一致性。

6、设置对流换热系数。在Flow Simulation当中，对流系数其实是根据材料的属性和环境状态换算出来的，因此在计算时，其实对流换热系数不是一个定值，这样的算法更加贴近于实际情况。但是我们也可以进行固定对流换热系数的设置。设置对流换热系数为：50 W/m^2/K。

7、设置热源。设置发热功率为50W。

8、网格设置。对全局网格进行细化，保证计算精度，这里选择固体网格和流固之间网格进行4级细化。

9、完成设置后，即可提交运算。在结果里面我们选择表面图，以温度的结果进行显示。从图中我们可以知道模型的最大温度为370.15K，位于转角处。

总结：从SOLIDWORKS Simulation和Flow Simulation的结果看，由于两个的色阶方面不同，过渡方面看起来不一样，但是实际趋势和数值都高度一致，最高温度为370.2K。而Flow Simulation在流体散热的算法和材料本构关系上会比Simulation更加优胜！