仿真软件学习——Ansys icepak(补充篇)

本文总结了热放真软件icepak的热瞬态仿真以及一些使用中可能会遇到的问题和小技巧。

参考教材：ANSYS icepak电子散热基础

瞬态热放真设置

在basic parameters–transient up中可以对瞬态热仿真进行基础设置，选择transient，start-end为瞬态热仿开始和结束的时间，点击edit parameter对瞬态热仿中的步长进行设定；

time step为每一次仿真步长，在每个步长中的迭代次数为basic parameter中general setup零设置的迭代次数，solution save interval为多少步保存一次，保存的时间间隔几位solution save interval*time step
选中varying，可以对步长进行自定义，在time step function中可以选择定义步长自定义的函数，如：点击edit可以进一步进行编辑。
- linear线性
- square wave方波
- piecewise constant常数分段
- piecewise linear线性分段
- automatic自定义

通常选择piecewise constant或者piecewise linear，这样可以对局部突变的地方进行数据加密，也可以设置对数形式的步长

对其中的automatic选项进行进一步解释：automatic选项可以自动改变步长，防止仿真中出现某些部分发散不收敛的情况。

选择发热器件，左键编辑，在properties界面对其功率进行瞬态设置：

total power中将第二个选项修改为transient（需要进行第一部设置，将基础设置修改为瞬态才会出现），点击edit对其进行第二部编辑，编辑完成之后可以在basic parameter–transient setup–view中看到设置的功率波形。

通常使用piecewise linear生成有脉冲波，脉冲波也可以通过square wave生成，注意在piecewise设置中，外面的total power相当于放大倍数，一般设置为1W.

设置完成之后，通过solution开始仿真即可。

对于某些项目，需要对一个参数进行反复修改，可以考虑一次性对所有状况进行仿真，可以省去反复点击run的时间，也可以让工作站挂着跑一晚上（人需要休息，机器不许休息）

修改好参数之后，点击run solution，在general setup中修改好ID之后，进入advanced面板,选择script file选项，自定义命名之后选择start solution：

软件会在工程对应的工程名__files\dp0\IPK\Icepak\IcepakProj路径下（笔者ansys版本为2024r1，如之后有版本更新，可以查看日志对应路径即可）生成bat文件，重复这步操作，直到所有仿真项目的bat文件全部生成完成。

注意每一步都需要修改solution的ID，否则所有生成的bat文件都只会对应一个ID，会导致结果覆盖。

新建一个txt文本文档，在第一行输入bat文件所在的路径，复制即可（这一步理论上可以省略，但我没尝试过，可以尝试一下）在路径最后加上\bat文件名，文本形式打开bat文件，复制所有内容，粘贴到新建的txt文本文档中。
换行输入第二个bat文件的路径，并重复上一步，直到所有bat文件都粘贴到文本文档中，修改文本文档为.bat,双击运行，系统会自动进行fluent求解，不会打开icepak面板。

理论上我认为可以直接选中所有的bat文件，然后运行，但这样不能保证bat文件顺序进行，可能会导致电脑爆内存，下次可以尝试。

加快仿真速度：在general setup中将液体方向的流速设置为1或某个特定值，在opening中将设置速度加上这个特定值，这样仿真时系统计算的是opening中的相对速度，仿真结果不会改变，仿真速度会加快。
瞬态仿真结束后icepak会有写入CFD的流程，在日志中可以看到writing CFD字样，在稳态仿真中写入很快，但是在瞬态仿真中会有很长一段时间写入，期间无法进行操作，win10的任务管理器也会显示icepak无响应，此时并不是icepak死机，而是非常占内存导致写入缓慢（如果你有一台内存很大的服务器可以忽略），这种情况可以通过生成bat，运行bat的方法，可以见1.2来跳过写入这个过程，加快工作效率。
对于一些需要自定义的材料，需要在自定义材料之后将材料保存到自己的材料库中:
- 在edit–preference–library中新建一个材料库；
- 左键自己新建的材料copy to the keyboard；
- 在library栏，左键自己的材料库，paste from the keyboard；
- 将材料库文件夹保存到自己的工程文件夹下，使用工程时导入一下自己的材料库即可。

Q:在保存icepak后，第二次打开wbpj文件，可能会发现之前保存的数据读不出来？icepak读取的只有一个空的cabinet？

A：icepak工程保存路径有中文，不只是中文，icepak还不认识 & ^ __ % 这些符号，因此对icepak工程命名的时候建议只使用全英文+空格的形式命名，如果无法读取或者是发现icepak在对应工程的根目录生成了乱码形式命名的文件夹，都是因为无法访问中文文件夹导致的，更换路径即可。

opening怎么设置流体流入流出的速度？

A：流体流入一般有in和out两个opening，对于in设置期望的速度，对于out将速度或压力设置为0，系统会自动根据流入仿真流出的速度，如果in和out流体速度都设置为相同，则相当于流体没有流动，仿真结果会出问题。

仿真跑出几千度高温？

A：

后处理无法将数据导入post solution进行单独处理

A：一直未解决，目前icepak自带的后处理够用了。