Simcenter STAR-CCM+ 接触モードインターフェースにおけるレポートの使用方法

 

このシミュレーションには、23の固体パーツと3つの流体パーツが含まれていますが、図のように固体領域と流体領域は1つずつしかありません。さらに、固体-固体間の接触面が31、流体-固体間の接触面が25ありますが、固体-固体のインタフェースと流体-固体のインタフェースは1つずつしかありません。

例えば、GPUからヒートシンクへの熱流束や、PCBから空気中への放熱量を調べたい場合、それらの接触面についてレポートする必要がありますが、レポートの入力パーツにどのパーツを使用するかが問題となります。このため、Simcenter STAR-CCM+は、接触モードインターフェースに関与するサーフェスを接触情報を元にさらに分割します。下図のように、レポートの入力パーツの選択パネルでサーフェスフォルダを開くと、親サーフェスが接触ごとに分割された接触サーフェスが表示されます。例えば、Heatsink[GPU/Heatsink]は、サーフェスHeatsinkにおいて、GPUとHeatsinkの接触面を表します。GPUからヒートシンクへの伝熱量を調べるには、入力パーツに該当サーフェスを選択すれば良いです。さらに、ラベル[rem]（すなわち余り）は、どのインターフェースにも属さないサーフェスを識別します。

 

 最後に、親サーフェスと接触サーフェスの両方を選択して、結果がダブルカウントされないように注意してください。このような選択例を図に示します。シミュレーションでは、チップの発熱が4.0Wとしているため、チップから放出される全熱量が4.0Wの熱源と同じにならなければなりません。

 

上図には、親サーフェスM1とすべての接触サーフェスの両方を誤って選択しています。その結果、以下のようにレポートで出力された発熱量のチップ発熱量の2倍の値を示しています。 

 

レポート出力メッセージ：

　Heat Transfer of Boundary Heat Transfer on Volume Mesh
　Part Value (W)
　Components.Memory Chips.Memory Chip 1.M1  3.999929e+00
　Components.Memory Chips.Memory Chip 1.M1[Air/M1] 7.904729e-02
　Components.Memory Chips.Memory Chip 1.M1[M1/Heatsink]  3.216737e+00
　Components.Memory Chips.Memory Chip 1.M1[PCB/M1] 7.041449e-01
　Components.Memory Chips.Memory Chip 1.M1[rem] 0.000000e+00
　Total: 7.999859e+00

このように、出力したい内容に合わせて、親サーフェス（例：すべての接点を含むサーフェス全体の熱流）または接触サーフェス（例：選択したサーフェスを通過する熱流）のどちらかを選択することに注意してください。