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例題１ プリント基板上ICの空冷（強制対流）
本例題について
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基板上に発熱体が2つ配置されており、そこに風を送る（強制対流）ことで
空冷する状態を定常解析した例を示します。
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計算原理については「簡易熱流体解析の原理」を参照してください。
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流体は層流のみ、非粘性、非圧縮性です。
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流速分布、温度分布や熱流束ベクトルを解析結果として見ることができます。
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表に記載されていない条件はデフォルトの条件を使用します。
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Femtetのバージョンや環境により結果が多少ことなります。
解析モデルダウンロード
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プロジェクトファイルをダウンロード（右クリックし、名前を付けてリンク先を保存してください。）
解析空間
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項目 |
条件 |
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解析空間 |
3次元 |
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モデル単位 |
mm |
解析条件
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項目 |
条件 |
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簡易流体解析[Pascal] 熱伝導解析[Watt] |
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解析の種類 |
定常解析 |
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解析オプション |
なし |
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タブ設定 |
設定項目 |
条件 |
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標準メッシュサイズ |
8 |
モデル図
流体部分(Air)はソリッドボディで形状を作成し、材料定数で[流体]に設定しています。
ボディ属性および材料の設定
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ボディ No./ボディタイプ |
ボディ属性名 |
材料名 |
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0/Solid |
SUB |
006_ガラスエポキシ※ |
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1/Solid |
GND |
008_銅Cu※ |
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2/Solid |
MAINCHIP |
001_アルミナ※ |
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3/Solid |
SUBSHIP |
001_アルミナ※ |
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4/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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5/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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6/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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7/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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8/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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9/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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10/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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11/Solid |
HOLE |
008_銅Cu※ |
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12/Solid |
Air |
000_空気※ |
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※材料データベースを利用
MAINCHIPおよびSUBCHIPでの発熱量を以下のように設定しています。
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ボディ属性名 |
タブ |
設定 |
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MAINCHIP |
発熱量 |
0.2[W] |
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SUBCHIP |
発熱量 |
0.1[W] |
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Air |
固体/流体 |
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Airは流体が設定されています。主流温度25[℃]に設定されています。
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材料定数名 |
タブ |
設定 |
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Air |
固体/流体 |
状態：流体 流体主流温度：25[℃] |
境界条件
流体入口に流速、出口に速度ポテンシャルを設定しています。
出口の速度ポテンシャルは0[m^2/s]とすることで開口部扱いとなります。
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境界条件名/トポロジ |
タブ |
境界条件の種類 |
条件 |
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in/Face |
流体 |
流速 |
1[m/s] |
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out/Face |
流体 |
速度ポテンシャル |
0[m^2/s] |
解析結果
流速分布の解析結果（断面図）を示します。
温度分布の解析結果を示します。
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流体部分の温度分布はPascal/Wattでは解析しないので表示できません。
SUBCHIPのほうがMAINCHIPよりも発熱量設定が大きいですが、SUBCHIPの方が風下にあるため
最も高温になっていることが分かります。
熱流束ベクトル図を示します。
