在一些电子设备外壳或机柜中,为了通风和散热的需要,通常会布置一些布满小孔的板,称为多孔板(图2-19)。当气体流经多孔板时会有压力损失,在板的前后两端形成静压差Δ p ,即
式中, ξ 是多孔板压力损失系数; ρ 是流体密度; v 是流体速度。
对于多孔板,如果用传统的真实实体模型来模拟,需要在每个小孔处划分网格,计算量会非常大。为了减少CFD模型的计算量,我们通常用多孔板简化模型来替代真实的多孔板。
多孔板简化模型是设置在入口、出口或风扇处的带有多个孔的薄板(建模为无限薄)的整体模型。多孔板可以应用到已有指定边界条件(环境压力或风扇)的平面或弯曲模型面。
图2-19 多孔板
在Flow Simulation中的工程数据库中选择多孔板时,可以选择预定义的板,也可以通过指定板的参数创建用户自定义的多孔板。在自定义多孔板时,必须指定孔的形状和参数(图2-20)。孔的形状有圆形、矩形、正多边形和复杂形状。设置为复杂形状时,需要指定压力损失系数,这是一个无量纲参数,用于指定具有复杂几何形状的多孔板的流动阻力。
图2-20 多孔板的参数
对于圆形、矩形和正多边形孔,还必须指定覆盖,即孔的总面积与多孔板总面积之比。可以选择使用以下选项之一定义覆盖。
1)开孔率用于直接指定孔所覆盖的板面积分量。开孔率必须大于0。此外,对于矩形和正多边形孔,它不能超过1。对于圆形孔,不能超过0.9069。
2)间距用于指定两个相互垂直方向上的两个相邻孔之间的距离: X -间距和 Y -间距(图2-21),系统自动计算开孔率。
3)棋盘格距离用于指定按棋盘格图案排列的两个相邻孔之间的距离(图2-22),系统自动计算开孔率。对于矩形孔没有此选项。
图2-21 X -间距与 Y -间距
图2-22 棋盘格间距