CFD 热模拟分析培训课程
-
-
培训对象： 热设计工程师、散热工程师、电子设备热管理工程师、能源与动力工程技术人员、航空航天/汽车/电力电子领域CAE仿真分析师、高校相关专业师生。
-
-
培训目标：
-
理解传热学基本理论（导热、对流、辐射）及其在CFD中的数值实现方法。
-
掌握Fluent中各类传热模型的数学原理、适用场景与参数设置技巧。
-
能够独立完成导热、对流、辐射及共轭传热（CHT）问题的仿真分析。
-
熟练运用热边界条件、热源定义及材料热物性设置方法。
-
掌握自然对流、强制对流、混合对流及相变传热的模拟技巧。
-
具备电子散热、换热器设计、高温辐射换热等工程问题的解决能力。
-
了解热-流-固多物理场耦合的分析方法。
-
-
培训内容介绍：
-
第一部分：传热学基础与热模拟理论
一、传热学基本理论回顾： 系统讲解三种基本传热方式：导热（热传导）的傅里叶定律、热对流（牛顿冷却公式）及热辐射（斯蒂芬-玻尔兹曼定律）。分析稳态传热与瞬态传热的本质区别及其工程应用场景。介绍热力学第一定律在传热问题中的能量守恒表达形式。
二、CFD中传热问题的数学模型： 讲解Fluent中能量方程的基本形式及其与流动方程的耦合关系。分析传热问题对网格质量、边界条件及离散格式的特殊要求。介绍湍流模型在传热计算中的选择原则及其对换热系数预测的影响。
三、材料热物性定义与温度依赖性： 学习固体与流体材料的热物性参数定义方法，包括导热系数、比热容、密度及粘度。掌握设置随温度变化的材料属性的技巧，实现非线性传热问题的精确模拟。
-
第二部分：Fluent热模拟基础应用
四、导热问题模拟实战： 学习纯导热问题的建模方法。通过二维/三维稳态导热案例和瞬态导热案例（如淬火过程模拟），演练固体域的温度场计算、热流密度分析及热阻评估。掌握多层固体壁面的导热建模技巧。
五、对流换热基础： 系统讲解对流换热的基本概念，包括速度边界层与热边界层、对流换热系数、平均对流换热系数与局部对流换热系数。分析层流与湍流对换热系数的影响。学习牛顿冷却公式在Fluent中的实现方式。
六、自然对流模拟： 深入讲解自然对流的物理机理及Boussinesq假设的适用条件。通过封闭腔体内自然对流和电子机箱散热案例，演练考虑重力与密度差的自然对流模拟技巧，分析瑞利数（Ra）对流动形态和换热强度的影响。
七、强制对流与混合对流模拟： 学习强制对流换热的建模方法。通过管槽内强制对流换热案例，分析入口段效应、充分发展段的热特性及换热系数的变化规律。掌握混合对流（自然对流与强制对流并存）的识别与模拟技巧。
八、共轭传热（CHT）建模： 学习共轭传热问题的建模方法，同时求解流体域和固体域的温度场。掌握流固交界面的热量传递设置技巧。通过电子芯片散热、散热器优化设计等案例，演练CHT问题的完整求解流程，分析接触热阻对温度分布的影响。
-
第三部分：高级热模拟专题
九、辐射传热模型详解： 系统讲解辐射传热的基本理论，包括黑体/灰体概念、辐射强度、角系数、辐射换热网络。对比Fluent中主要辐射模型的数学原理与适用场景：离散坐标（DO）模型、P1模型、表面辐射（S2S）模型、离散传输（DTRM）模型。掌握辐射模型参数设置及吸收系数、散射系数、发射率的定义方法。
十、高温辐射与参与性介质辐射： 学习高温环境下辐射传热的主导作用及建模方法。通过工业炉窑辐射换热、火焰辐射等案例，演练参与性介质（气体、颗粒）中辐射传输的模拟技巧。掌握DO模型在处理半透明介质辐射问题中的应用。
十一、相变传热模拟： 介绍相变传热的基本概念及其工程应用（沸腾、冷凝、融化、凝固）。学习Fluent中凝固/融化模型的设置方法。通过融化/凝固案例和沸腾/冷凝案例，演练相变传热问题的建模技巧，分析相界面移动规律及潜热对温度分布的影响。
十二、多孔介质中的传热： 学习多孔介质模型的传热设置方法，包括局部热平衡模型（LTE）和局部热非平衡模型（LTNE）的适用场景。掌握多孔介质内流体与固体骨架间换热的模拟技巧。通过蓄热器、催化剂反应器等案例，演练多孔介质传热问题的分析流程。
-
第四部分：多物理场耦合与综合实战
十三、热-流-固多场耦合分析： 介绍热应力产生机理及其对结构强度的影响。学习单向热-固耦合的分析方法，将温度场计算结果作为载荷导入结构分析软件进行热应力计算。通过电子元件热应力分析、管道热膨胀分析等案例，演练热-流-固多场耦合的完整流程。
十四、热设计优化方法： 学习基于CFD结果的热设计优化方法。掌握关键设计参数（散热器翅片高度/间距/厚度、风扇风量、导热材料性能）对散热性能的影响规律。通过多工况对比分析，提出降低热阻、优化温度分布的改进方案。
十五、UDF在热模拟中的应用： 学习使用UDF自定义热边界条件（随空间/时间变化的热流密度、对流换热系数）、自定义体积热源及随温度变化的物性。通过编写自定义热源或复杂边界条件案例，演练UDF在热模拟中的开发与调试流程。
十六、综合实战项目：电子设备散热系统优化： 选取典型的电子设备散热案例（如服务器机箱、功率模块散热器），引导学员完成从几何建模、网格划分、物理模型选择、求解设置、热分析到结构优化的全流程实战演练，形成解决实际工程热问题的系统能力。
如果您想学习本课程，请
预约报名
如果没找到合适的课程或有特殊培训需求，请
订制培训
除培训外，同时提供相关技术咨询与技术支持服务，有需求请发需求表到邮箱soft@info-soft.cn,或致电4007991916
技术服务需求表下载请点击
服务优势：
丰富专家资源，精准匹配相关行业，相关项目技术精英，面向用户实际需求，针对性培训或咨询，互动式交流，案例教学，精品小班，实际工程项目经验分享，快捷高效，节省时间与金钱，少走弯路与错路。
专家力量：
中国科学院相关研究所高级研究人员
西门子，TI,vmware，MSC,Ansys，MDI，Mentor, candence,Altium,Atmel 、Freescale,达索，华为等
大型公司高级工程师，项目经理，技术支持专家
中科信软培训中心，资深专家或讲师
大多名牌大学，硕士以上学历，相关学历背景专业，理论素养高
多年实际项目实践，大型复杂项目实战案例分享，热情，乐于技术分享
针对客户实际需要，真实案例演示，互动式沟通，学有所值
