设置IcepakWord格式.docx
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∙鼠标控制的用户界面
o鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小
o误差检查
∙灵活的量纲定义
∙几何输入IGES,STEP,IDF,和DXF格式
∙库功能
∙在线帮助和文档
o完全的超文本在线帮助（包括理论和练习册）
∙支持平台
oUNIX工作站
oWindowsNT4.0/2000/XP的PC机
1.3.2建模
∙基于东西的建模
ocabinets机柜
onetworks网络模型
oheatexchangers热交换器
owires线
oopenings开孔
ogrilles过滤网
osources热源
oprintedcircuitboards（PCBs）PCB板
oenclosures腔体
oplates板
owalls壁
oblocks块
ofans（withhubs）风扇
oblowers离心风机
oresistances阻尼
oheatsinks散热器
opackages封装
∙macros宏
oJEDECtestchambersJEDEC试验室
oprintedcircuitboard（PCB）
oducts管道
ocompactmodelsforheatsinks简化的散热器
∙2Dobjectshapes2D模型
orectangular矩形
ocircular圆形
oinclined斜板
opolygon多边形板
∙complex3Dobjectshapes3D模型
oprisms四面体
ocylinders圆柱
oellipsoids椭圆柱
oellipticalandconcentriccylinders椭圆柱
oprismsofpolygonalandvaryingcross-section多面体
oductsofarbitrarycross-section任意形状的管道
1.3.3网格
∙自动非结构化网格生成
o六面体，四面体，五面体及混合网格
∙网格控制
o粗网格生成
o细网格生成
o网格检查
o非连续网格
1.3.4材料
∙综合的材料物性数据库
∙各向异性材料
∙属性随温度变化的材料
1.3.5物理模型
∙层流/湍流模型
∙稳态/瞬态分析
∙强迫对流/自然对流/混合对流
∙传导
∙流固耦合
∙辐射
∙体积阻力
∙混合长度方程（0-方程）,双方程（标准
-
方程）,RNG
增强双方程（标准
带有增强壁面处理）,或Spalart-Allmaras湍流模型
∙接触阻尼
∙体积阻力模型
∙集中参数的fans,resistances,andgrilles
1.3.6边界条件
∙壁和表面边界条件：
热流密度,温度,传热系数,辐射,和对称边界条件
∙开孔和过滤网
∙风扇
∙热交换器
∙时间相关和温度相关的热源
∙随时间变化的环境温度
1.3.7求解引擎
对于求解器FLUENT,是采用的有限体积算法。
有如下特点：
∙多点离散算法来缩短求解时间
∙选择一阶迎风格式或高阶格式来提高精度
1.3.8可视化后处理
∙3D建模和后处理
∙可视化速度向量，云图，粒子，网格，切面和等值面
∙点示踪和XY图表
∙速度，温度，压力，热流密度，传热系数，热流，湍流参数等云图
∙速度，温度，压力最大值
∙粒子动画
∙瞬态动画
∙切面动画
∙输出为AVI,MPEG,FLI,及GIF动画格式
1.3.9报告
∙写出用户定义的ASCII文件（如热流密度，质量流量，传热系数等）
∙任何点的时间历程
∙求解过程中点的监控
∙报告风扇工作点
∙直接输出到打印机，格式如下：
ocolor,gray-scale,ormonochromePostScript
oPPM
oTIFF
oGIF
oJPEG
oVRML
oMPEGmovies
oAVImovies
oFLImovies
oanimatedGIFmovies
1.3.10应用
Icepak有着广泛的工程应用，如：
∙计算机机箱
∙通信设备
∙芯片，封装和PCB板
∙系统模拟
∙散热器
∙数字风洞
∙热管模拟
练习1翅片散热器
介绍
本练习显示了如何用Icepak做一个翅片散热器。
通过这个练习你可以了解到：
∙打开一个新的project
∙建立blocks,openings,fans,sources,plates,walls
∙包括gravity的效应,湍流模拟
∙改变缺省材料
∙定义网格参数
∙求解
∙显示计算结果云图，向量和切面
问题描述
机柜包含5个高功率的设备（密封在一个腔体内），一块背板plate，10个翅片fins，三个fans,和一个自由开孔，如图1.1所示。
Fins和plate用extrudedaluminum.每个fan质量流量为0.01kg/s，每个source为33W.根据设计目标，当环境温度为20C时设备的基座不能超过65C。
图1.1:
问题描述
步骤1:
创建一个新的项目
1.启动Icepak,出现下面窗口。
2.点击New打开一个新的Icepakproject.
就会出现下面的窗口：
3.给定一个项目的名称并点击Create.
（a）本项目取名为fin,
（b）点击Create.
Icepak就会生成一个缺省的机柜，尺寸为1m⨯1m⨯1m。
你可以用鼠标左键旋转机柜，或用中键平移，右键放大/缩小。
还可以用Homeposition回来原始状态。
4.修改problem定义，包括重力选项。
Problemsetup
Basicparameters
（a）打开Gravityvector选项，保持缺省值。
（b）保持其它缺省设置。
（c）点击Accept保存设置。
步骤2:
建立模型
建模之前，你首先要改变机柜的大小。
然后建立一块背板和开孔，接下来就是建立风扇，翅片和发热设备。
1.改变机柜大小，在Cabinet窗口下.
Model
Cabinet
另外：
你也可以打开Cabinet面板，通过点击Edit窗口.
（a）在Cabinet面板下,点击Geometry.
（b）在Location下,输入下面的坐标:
xS
-0.025
xE
0.075
yS
yE
0.25
zS
zE
0.356
（c）点击Done.
（d）点击Scaletofit来看整个绘图窗口。
另外:
你也可以点击
button.
2.建立背板
该plate是0.006
m厚并将Cabinet分成两个区域:
设备一面（high-powerdevices在这一面的腔体内）和翅片一面（fins的那一面）.背板在这里是用block来描述.
（a）
点击
button生成一个block.
Icepak将生成一个新的block并放在cabinet的中央.你需要改变block的大小。
（b）点击
button来打开Blocks面板.
（c）点击Geometry.
（d）输入下面坐标：
0.006
（e）点击Done.
3.建立自由开孔
（a）点击
button生成一个opening.
Icepak将创建一个矩形的自由开孔并在
平面.你只需要改变opening的大小即可.
button打开Openings面板.
（c）点击Geometry.
（d）输入如下坐标：
--
4.建立第一个风扇：
每一个风扇在位置上是相关的，你只需要建立一个，并copy出其它两个即可。
位置是在Y方向有一个给定的offset。
（a）点击
button来创建一个新的fan.
Icepak将生成一个在X-Y平面上的圆形风扇.你需要改变其大小并指定其质量流量.
button来打开Fans面板.
xC
0.04
yC
0.0475
zC
（e）输入外径为0.03（Radius）,内径0.01（IntRadius）.
（f）点击Properties.
（g）保持风扇类型为intake.
（h）在Fanflow下,选择Fixed及Mass.输入质量流量为0.01
kg/s.
（i）点击Done.
5.拷贝第一个风扇（fan.1）来创建第二个和第三个风扇（fan.1.1andfan.1.2）.
（a）在Modelmanager窗口下,选择fan.1.
Copy窗口打开。
.
（c）输入2作为需要拷贝的数目Numberofcopies.
（d）打开Translate选项并输入Yoffset为0.0775.
（e）点击Apply.
Icepak将创建两个同样的风扇，其间距为Y方向0.0775
m.
6.创建第一个high-powerdevice.
就象风扇一样，每个device也是位置上相关的,要生成5个devices,你需要先建立一个，并在Y方向拷贝即可。
button生成一个热源.
Icepak将在cabinet中心生成一个矩形的source.你需要改变其几何尺寸并给定功耗.
button打开Sources面板.
（d）保持缺省设置为矩形
（e）在Plane下拉菜单,选择Y-Z.
（f）输入如下坐标
0.0315
0.0385
0.1805
0.2005
（g）点击Properties.
（h）在Heatsourceparameters下,设置Totalheat为33
W.
7.拷贝第一个device（source.1）来生成其它四个（source.1.1,source.1.2,source.1.3,andsource.1.4）.
（a）在Modelmanager窗口下,选定source.1.
（c）和前面复制风扇同样的步骤，在Y方向输入offset0.045
8.建立第一个fin
如风扇和设备一个，每一个翅片也是在位置上相关的，要建立这10个翅片，你需要先建立一个并在Y方向拷贝出其它9个。
button生成一个plate.
Icepak将生成一个X-Y平面的矩形plate.你需要改变它的方向，大小和物性参数。
button打开Plates面板.
（d）在在Plane下拉菜单,选择X-Z
（e）输入如下坐标：
0.0125
0.05
0.331
（f）点击Properties.
（g）在Thermalmodel下,选择Conductingthick.
（h）设置Thickness为0.0025
（i）保持default设置为Solidmaterial.
由于缺省材料为铝挤型材，你不需要改变它的材料.
（j）点击Done.
9.拷贝第一个fin（plate.1）来生成其它9个fins（plate.1.1,plate.1.2,
plate.1.9）.
（a）在Modelmanager窗口下,选择plate.1.
（c）参照上述拷贝风扇的步骤，给Yoffset输入0.025
m来生成9个fins.
10.建立设备的腔体
该腔体是由5个矩形的walls组成。
button来生成wall.
Icepak将在X-Y平面生成矩形wall.需要改变它的位置，大小及物性参数.
button来打开Walls面板.
（e）点击Properties.
（f）在Thermaldata下,选择Externalconditions并点击Editbutton.
这时Wallexternalthermalconditions面板将打开.
i.打开Heattranscoeff选项,指定heattransfercoeff为15
W/K-m
ii.点击Done.
（g）点击Update.
（h）在Walls面板下点击New，并生成第二个wall（wall.2）:
∙Plane:
X-Y
∙Start/end:
∙Thermaldata:
Externalconditions,Heattranscoeff=15
!
记住每做完一次修改要点击Update。
（i）重复上述步骤建立wall.3,wall.4,andwall.5,用下面的参数:
∙wall.3:
oPlane:
X-Z
oStart/end:
oThermaldata:
∙wall.4:
∙wall.5:
Y-Z
（j）定义完5块wall之后，点击Done.
如图
1.2,如示。
Isometricview（也可点击
button来看该示图）.
图1.2:
翅片散热器的完整模型
11.检查模型确认没有问题（如,物体间距太近会影响网格网格）.
Checkmodel
button来检查模型。
如果所有的偏差都满足要求,Icepak会在Message窗口下给出0problems。
12.检查物体定义
Edit
Summary
Icepak将列出所有物体的参数.你可以检查并点击Done来确认.如果你发现问题你也可以在这里改变。
步骤3:
网格生成
你将通过2步来生成网格。
首先你会生成粗网格coarsemesh并检查网格来确认什么地方的网格需要加密.然后加密网格并再次显示网格。
GenerateMesh
你可以点击
button,打开Meshcontrol面板.
1.生成粗网格（最小数目的网格）
（a）在Meshcontrol面板里,选择Coarse.Icepak就会将网格设置改变为粗网格的设置，在上面的面板里有显示。
（b）设置MaxXsizeto0.01,theMaxYsizeto0.01,andtheMaxZsizeto0.02.
（c）点击Generatemesh按钮来生成粗网格.
Icepak将会报告模型中物体间最小间距小于最小物体尺寸的10%.你可以中止网格划分，忽略提示或改变值。
（d）点击Changevalueandmesh继续生成网格。
2.检查网格
（a）点击Display.
（b）打开Cutplane选项.
（c）在Setposition选项中,选择Pointandnormal.
（d）设置（PX,PY,PZ）为（0.025,0,0）及（NX,NY,NZ）为（1,0,0）.
该设置会使网格在Y-Z平面通过点（0.025,0,0）来显示网格.
（e）打开Displaymesh选项.
网格显示垂直翅片，与devices方向一致,如图
1.3所示.
图1.3:
Y-Z平面的粗网格
（f）用滑动钮来改变切面的位置。
可以发现翅片中的网格太大，不足以解决该问题。
下一步即是要细化网格。
3.生成细网格
（a）点击Generate.
（b）在Globalsettings下,Meshparameters选项中选择Normal
Icepak将自动更新网格划分的设置。
（c）打开Objectparams选项并点击Edit.
Icepak将打开Per-objectmeshingparameters面板,这里你可以改变每个物体的网格设置。
（d）设定所有plates的网格
i.在Per-objectmeshingparameters面板,点击plate.1,按住<
Shift>
key,并点击plate.1.9来选择所有的plates.
Icepak将显示所有plate的网格信息。
ii.打开Useper-objectparameters选项.
iii.打开Lowendheight及Highendheight,将Requested一栏都设定为0.004.
该设定使得所有plate外围的每一层网格的高度为0.004
m。
（e）设定所有sources的网格
i.如上选择所有plates一样，选择所有sources.
ii.打开Useper-objectparameters选项.
iii.打开Ycount及Zcount,将Requested一栏分别设定为3和4。
该设定确定了source在每一个方向的网格数
（f）在Per-objectmeshingparameters面板下,点击Done来保存设置。
（g）点击Generatemeshbutton来生成细网格。
4.检查新网格
绘图区域将自动显示新网格，如图1.4所示。
点击Display并应用滑动钮来显示细网格。
图1.4:
平面的细网格
5.关闭网格显示。
（a）点击Display.
（b）关闭Displaymesh选项.
（c）点击Close来关闭Meshcontrol面板.
步骤4:
检查气流
在求解之前，你应该首先估算Reynolds和Peclet数来确定是采用哪种流动方程。
1.检查Reynolds和Peclet数.
Solutionsettings
Basicsettings
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