CST热仿真实例（3）- 针式散热片，CHT求解器

这期我们介绍热仿真中的CHT共轭传热求解器，仿真散热片的温度分布。模型采用之前的热稳态案例和热瞬时案例都用的散热片。

求解器换成CHT，查看热源还是5W。

值得注意的是热表面，非CHT时定义用了对流热传递系数20，用CHT时这个热表面便自动被排除了，因为CHT计算热对流，如果这个热表面用户有添加，CHT就会给出这个表面的对流热传递系数。

其定义基本为空。

下面进入CHT求解器，对于自然对流散热，要添加重力效果，热空气上升，冷空气下降。由于铝材料属性中没有定义热辐射，我们只仿真热传导和热对流。

可查看网格.

仿真结束后，查看结果，比如三维的温度分布，

可见最高温度为67摄氏度，比之前Ths和Tht仿真的最高温度44摄氏度要高。

热空气加速上升速度图：

下面我们来分析一下CHT与THs仿真出来的稳态温度差异，如刚才所说，CHT帮助计算热传递系数，所以1D结果中，散热面surfaceprops1的系数可见，约为8，比之前THs案例中用的20要低，说明THs更精确计算的话，本身应该没有20那么强的散热能力。所以THs计算的温度应该更高一些，合理合法。

我们将THs仿真中的热表面系数调整为7.98，快速仿真验证。

这样的THs结果中，温度达到75摄氏度，反超CHT的结果，这又是为什么呢？如果留意CHT监视器结果中，还有一个热传递系数，大家就能明白了。这个系数是热源的，9.5左右，热源是散热片底座，与空气接触，也有散热功能，合理合法。

作为第二次验证，我们可以在THs项目中，选中热源底座的所有的面，然后定义一个新的热表面，传递系数设9.57，然后快速仿真验证。

这次温度为64.2度，与CHT的67度非常接近了。

同理，我们也可以在THt中应用这些热对流传递系数，很快地得到温度上升的动图：

和之前的THt结果相比，我们改过系数后的温度上升较慢，需要更长时间达到稳态，原因是之前的系数20都给了散热片结构，所以散热较快。但稳态温度三个求解器得到的差不多，都是65摄氏度上下。

其实CHT的三维结果里面有每个位置的热对流传递系数，所以严格意义上讲，THs的结果要想准，需要细化每个面的传递系数。

小结：

1.    对于热仿真的结果判断，很大程度上依靠常识，通过观察温度范围，热流方向等结果可判断仿真结果是否有效。

2.    CHT仿真较慢，因为自动计算热对流。THs与THt仿真快很多，只是需要用户定义热对流。CHT与二者结合着用，有时效果更好。

3.    CHT在自然散热情况下，建议Z+方向（热空气流动方向）的距离要够大，本案例其实加的不够大。

4.    CHT求解过程是迭代的，本案例简单，直接很快迭代收敛。对于复杂案例，建议先手控迭代次数，确保网格边界设置合适，可通过观察温度分布、流体走向、求解器收敛信息等等判断；然后再增加迭代次数。