B221 電子部品の温度（流体環境）

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基板・素子・シンクからなる簡易構造の温度分布をみてみます。
B220 電子部品の温度に空気環境を追加したものになります。

ベース

輻射はありません。輻射設定P3

使用ツール

参考：B220 電子部品の温度、T581 自然対流 定常検討

項目	使用ツール	備考
モデル化	FreeCAD 0.20
メッシャー	salome 9.7
プリプロセッシング	elmerGUI
ソルバー	elmer
ポストプロセッシング	ParaView 5.10.0

モデル

形状

物性値

構造はB220と同じ、空間は空気となります。

材質	項目	設定
空気	熱伝導率	0.0257 W/m-K
	密度	1.205 kg/m3
	粘性	1.983e-5 Pa・s

境界条件

項目		設定
境界条件	発熱量	0.45W
	外壁温度	300 K
解析タイプ		定常

結果

定常なので飽和したときの状態になります。
B220 電子部品の温度と比べると熱伝達率換算で2W/(m²K)ぐらいに相当しそうです。（結果の正確性は不明）

作業

ジオメトリ

空気に相当する部分を作成する必要があります。

FreeCADでボックス(100x100x100mm)を作成します。そのボックスを部品でカットして空気領域とします。（ボックスは下図だとCut下部のBody003）

図中のFusion001が部品のアッシーです。それらをコピーしてFusion002とします。Partモジュールの「切り取り」でボックスから部品アッシーを切り抜き空気とします。
部品アッシーと空気を選択（shift）してstepファイルに出力します。
サンプルファイル：B221_model2D_3D.step

メッシング

Geometryモジュールにして、stepファイルをインポートします。空気と構造を一体にして領域を分けるため、パーティションの処理を行います。

構造部の表面は細かくしておきます。（要素数：80万程度）
salomeのメニュー>File>preferences>Mesh>General>Automatic updateをオフにすると警告はでないです。

メッシュをエクスポートしてelmerに読み込みます。

サンプルファイル：B221_mesh.zip（14MB）

解析ファイル

サンプルファイル：B221_elmer.zip（20MB）

結果

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