 |
خنک کننده لامپ ال ای دی
معرفی
این مثال رفتار ترمودینامیکی یک لامپ ال ای دی را شبیه سازی می کند تا حداکثر دمایی را که در حین کار به داخل آن رسیده است ارزیابی کند. دمای سیستم را به دلیل گرمایش تراشه‌های LED تخمین می‌زند که توسط خنک‌سازی توسط جریان هوای شناور و تشعشع به محیط اطراف متعادل می‌شود.
در چند سال گذشته، لامپ های دیود ساطع کننده نور (LED) به دلیل طول عمر بیشتر و کارایی انرژی، به تدریج جایگزین لامپ های رشته ای برای استفاده در محیط های داخلی و خارجی شده اند.
در لامپ های ال ای دی، انتشار نور از طریق جریان الکتریکی که از یک نیمه هادی عبور می کند، به دست می آید. در این فرآیند فیزیکی که الکترولومینسانس نامیده می شود، 70 درصد توان الکتریکی مصرفی در گرما از بین می رود. بنابراین، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد، هندسه (اندازه، تعداد، و نحوه قرارگیری تراشه های LED، سوراخ های حباب پلاستیکی) و خواص مواد (خواص تابشی PCB آلومینیومی و لامپ پلاستیکی) باید در طراحی چنین لامپ هایی بهینه شود. دستگاه ها
در این مدل، جریان غیر گرمایی هوا را هم در داخل و هم در خارج از لامپ، با کنترل جفت بین انتقال انرژی – از طریق رسانش، تابش، و همرفت – و انتقال تکانه ناشی از تغییرات چگالی هوا محاسبه می‌کنید.
تعریف مدل
لامپ LED در نظر گرفته شده در این مطالعه از پلاستیک اکریلیک ساخته شده است و دارای 6 سوراخ در قسمت بالایی است تا جریان هوا از آن عبور کند و گرما را از بین ببرد.
این شامل 8 PCB آلومینیومی جانبی است که هر کدام 18 تراشه LED را پشتیبانی می کنند و یک PCB آلومینیومی بالایی که از 12 تراشه LED پشتیبانی می کند. توان کل لامپ 5 وات است. تابش از PCB آلومینیومی به محیط در محاسبات انجام می شود. با این حال، تابش سطح به سطح بین PCB آلومینیومی و لامپ پلاستیکی نادیده گرفته می‌شود، زیرا بیشتر ضریب دید سطوح به اطراف است. شبیه‌سازی‌های عددی نشان داده‌اند که محاسبه مقاومت تابش سطح به سطح نتایج را تغییر می‌دهد در حالی که هزینه محاسباتی را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.
تراشه های LED که از رزین اپوکسی ساخته شده اند، روی PCB آلومینیومی جوش داده می شوند و هر 70 درصد از توان الکتریکی دریافتی را به گرما، یعنی 3.5 وات، هدر می دهند. گرمای تولید شده از طریق تشعشع، همرفت و رسانش به محیط اطراف منتقل می شود. . با گرم شدن هوا، تغییرات چگالی و فشار باعث ایجاد جریان در داخل لامپ به سمت بالا می شود.
پایه لامپ LED از فولاد ساخته شده است.
رژیم جریان
قبل از شروع به پیاده سازی مدل در COMSOL Multiphysics، توصیه می شود رژیم جریان را تخمین بزنید. اعداد بی بعد ریلی، رینولدز، گراشوف و پراندتل اثرات ویسکوزیته، شناوری، حرارتی و اینرسی را مقایسه می‌کنند و اجازه می‌دهند تا جریان را به‌عنوان آرام یا متلاطم تعیین کنند و برای تنظیمات مدل‌سازی تصمیم بگیرند.
این اعداد بر اساس ترتیب بزرگی پارامترهای فیزیکی و هندسی اصلی سیستم است که در جدول 1 زیر خلاصه شده است.
پارامتر | شرح | ارزش |
L | بعد معمولی | 10 سانتی متر |
Δ T | تغییر دما | 50 K |
متر | ویسکوزیته دینامیکی هوا | 1.8·10 -5 پاس |
r | چگالی هوا | 1.2 کیلوگرم در متر مکعب |
n = m/r | ویسکوزیته سینمایی هوا | 1.5·10 -5 m 2 ·s -1 |
یک صفحه | ضریب انبساط حرارتی هوا | 3·10 -3 K -1 |
آ | انتشار حرارتی هوا | 2·10 -5 m 2 ·s -1 |
g | شتاب گرانش | 10 m·s -2 |
اعداد گراشوف و پراندتل
عدد گراشوف اثر شناوری و انتقال چسبناک را مقایسه می‌کند و به صورت تعریف می‌شود.
بنابراین، برای این مدل، گرانش را در نظر بگیرید. با در نظر گرفتن پارامترهای جدول 1 ، Gr = 10 7 را نشان می دهد ، که زیر عدد بحرانی Gr c = 10 9 است که جریان بیش از آن آشفته می شود.
عدد پراندتل با مقایسه سرعت اثرات حرارتی با یکی از اثرات هیدرودینامیکی نشان می دهد که آیا یک رژیم حرارتی ثابت قابل دسترسی است یا خیر:
پارامترهای جدول 1 Pr = 0.75 را نشان می دهد . این عدد پراندتل از مرتبه 1 نشان می دهد که سیستم به حالت ثابت حرارتی خواهد رسید.
شماره ریلی
عدد ریلی Ra = Pr·Gr اثرات شناوری و نفوذ حرارتی را مقایسه می کند. برای محاسبه و تخمین سرعت معمولی U سیال مورد نیاز است .
هنگامی که سیال فقط توسط نیروهای شناوری هدایت می شود، سرعت معمولی آن U 0 را می توان از عدد گراشوف به صورت تخمین زد.
جایی که ν / L سرعت ناشی از اصطکاک ویسکوز است.
با این حال، سرعت U ، انتشار حرارتی را در نظر می گیرد. عدد ریلی Ra = Pr ( U 0 L / ν ) 2 نیز Ra = U 2 L / α را با
U تخمین سرعت دقیق تری ارائه می دهد زیرا ویسکوزیته را در نظر می گیرد. پارامترهای جدول 1 U = 0.28 m/sرا نشان می دهد
عدد رینولدز
این عدد اثرات نیروهای اینرسی را با نیروهای چسبناکی که سیال به آنها وارد می شود مقایسه می کند. این نشان می دهد که رژیم آرام است یا متلاطم، و به این صورت تعریف می شود
برای یک جریان در یک لوله، مقدار آستانه از آرام به آشفته حدود Re = 10 3 است . با استفاده از پارامترهای جدول 1 و تخمین سرعت به دست آمده از عدد ریلی Re = 10 3 به دست می آید که مربوط به آستانه انتقال است.
رژیم جریان
تمام اعداد بدون بعد محاسبه شده در بالا در جدول 2 زیر خلاصه شده است.
عدد بدون بعد | ارزش |
رینولدز | Re = 10 3 |
گراشوف | Gr = 10 7 |
پراندتل | Pr = 0.75 |
ریلی | Ra = 10 7 |
در اینجا مقادیر رینولدز، گراشوف و سرعت تخمینی کار کردن بر اساس فرضیه یک جریان آرام را توجیه می کنند. برای جزئیات بیشتر در مورد اعداد بدون بعد و کاربرد آنها به آموزش شناوری جریان در آب مراجعه کنید .
تقارن
هندسه LED و شرایط عملیاتی دارای دو صفحه تقارن آشکار هستند. از آنجایی که رژیم جریان متوسط است، منطقی است فرض کنیم که تقارن مشابهی را نشان می دهد. از این رو می توان معادلات را تنها در یک چهارم هندسه نشان داده شده در شکل 1 و شکل 2 حل کرد و از شرایط تقارن برای معادلات جریان سیال و انتقال حرارت استفاده کرد. شبیه‌سازی‌های عددی با استفاده از هندسه کامل تأیید کرده‌اند که فرض تقارن برای جریان، تخمین عملکرد خنک‌کننده لامپ LED را تغییر نمی‌دهد.
هندسه
شکل 1 و شکل 2 هندسه لامپ LED استفاده شده در مدل را نشان می دهد. تراشه های LED و PCB آلومینیومی به ترتیب در رنگ های نارنجی و قهوه ای نشان داده شده اند.
شکل 1: یک چهارم هندسه لامپ LED. نمای جلو، موقعیت تراشه های LED را روی PCB جانبی نشان می دهد.
شکل 2: یک چهارم هندسه لامپ LED. نمایی که موقعیت تراشه های LED را در PCB بالایی و سوراخ بالای لامپ نشان می دهد.
سیستم زندگی واقعی
شما می توانید لامپ های LED مشابه آنچه در این مدل مورد مطالعه قرار گرفته است را در هر فروشگاه سخت افزاری پیدا کنید. این بخش یک تنظیم آزمایشی را نشان می دهد که از دو لامپ LED که روی یک تخته عمودی ثابت شده اند ساخته شده است ( شکل 3 را ببینید ).
LED ها از طریق یک جریان AC داخلی 230 ولت تغذیه می شوند که توسط بخش الکترونیکی لامپ LED به جریان تطبیقی تبدیل می شود که هیچ نقشی در این مطالعه ترمودینامیکی ندارد.
شکل 3: دستگاه اندازه گیری تجربی.
دما از طریق یک دوربین اصلی مادون قرمز اندازه گیری می شود ( شکل 4 را ببینید ). هنگامی که دستگاه به حالت ساکن می رسد، حداکثر دمای مشاهده شده از طریق این دفع حدود 72 درجه سانتی گراد است.
شکل 4: میدان دما توسط دوربین مادون قرمز ارائه شده است.
حتی اگر برای داشتن یک توافق کمی دقیق بین مدل و واقعیت به آزمایش دقیق تری نیاز باشد. با این حال، این مانند یک اثبات مفهوم عمل می کند. به طور خاص، در توافق با نتایج عددی، تأیید کرد که خنک کننده لامپ LED به سختی تحت تأثیر جهت (عمودی یا افقی) قرار دارد.
نتایج و بحث
توزیع دما در لامپ LED در شکل 5 نشان داده شده است . حداکثر دمای حدود 76 درجه سانتیگراد روی تراشه های LED به دست می آید. این مقدار نزدیک به مقدار آزمایشی نمایش داده شده در شکل 4 است .
شکل 5: توزیع دما با توان اسمی 5 وات.
بزرگی سرعت جریان همرفت طبیعی در شکل 6 نشان داده شده است . حداکثر مقدار آن حدود 0.2 متر بر ثانیه است که نزدیک به مقدار تخمین زده شده برای U در بخش رژیم جریان است .
شکل 6: بزرگی میدان سرعت.
نکاتی درباره پیاده سازی COMSOL
برای این نوع جریان رانده شناوری، یک سرعت عمدتاً عمودی انتظار می‌رود. از این رو، برای همگرا شدن راحت‌تر به سمت جواب ثابت، می‌توانید مقدار مثبت کوچکی را برای شرایط اولیه سرعت عمودی تعریف کنید. با توجه به محاسبات بالا، سرعت اولیه را می توان حدود 0.01 متر بر ثانیه گرفت.
همچنین با توجه به جهت اصلی جریان، فشار دینامیکی نرمال روی جعبه هوای مورد مطالعه اطراف لامپ led را نباید نادیده گرفت. فشار دینامیکی به P flow = ρ ref w 2/2 تقریبی می شود ، که در آن w سرعت عمودی است و به فشار کل کمک می کند، علاوه بر مرجع و فشار استاتیکی که قبلاً به طور پیش فرض در نظر گرفته شده است .
مسیر کتابخانه برنامه: ماژول_انتقال_گرما/پاور_الکترونیک_و_خنک_کننده_الکترونیک/لامپ_led
دستورالعمل های مدل سازی
از منوی File ، New را انتخاب کنید .
جدید
در پنجره جدید ، روی 
Model Wizard کلیک کنید .
Model Wizard کلیک کنید .مدل جادوگر
1 | در پنجره Model Wizard ، روی  3D کلیک کنید . |
2 | در درخت Select Physics ، Heat Transfer>Conjugate Heat Transfer>Liminar Flow را انتخاب کنید . |
3 | روی افزودن کلیک کنید . |
4 |  روی مطالعه کلیک کنید . |
5 | در درخت انتخاب مطالعه ، General Studies>Stationary را انتخاب کنید . |
6 |  روی Done کلیک کنید . |
ابتدا پارامترهای مورد نیاز برای اجرای شبیه سازی را وارد کنید.
تعاریف جهانی
پارامترهای 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Global Definitions روی Parameters 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای پارامترها ، بخش پارامترها را پیدا کنید . |
3 | در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
نام | اصطلاح | ارزش | شرح |
قدرت | 5[W]/4 | 1.25 وات | توان اسمی یک چهارم لامپ LED 5W |
و | 0.3 | 0.3 | بهره وری |
تلفات گرمایی | (1-و)*قدرت | 0.875 وات | بخشی از برق از طریق گرما تلف می شود |
هندسه 1
واردات 1 (imp1)
1 | در نوار ابزار صفحه اصلی ، روی  واردات کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای واردات ، بخش واردات را پیدا کنید . |
3 |  روی Browse کلیک کنید . |
4 | به پوشه Application Libraries مدل بروید و روی فایل led_bulb.mphbin دوبار کلیک کنید . |
5 |  روی Import کلیک کنید . |
اکنون باید هندسه نشان داده شده در شکل 1 و شکل 2 را ببینید . برای تجسم فضای داخلی لامپ LED می توانید برخی از قسمت ها را پنهان کنید.
6 |  روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 | در نوار ابزار پنجره Graphics ،  روی گزینه  Select Objects کلیک کنید ، سپس Select Boundaries را انتخاب کنید . |
8 | در شی imp1 ، فقط Boundary 44 را انتخاب کنید. |
9 | در شی imp1 ، فقط Boundary 261 را انتخاب کنید. |
10 | در شی imp1 ، فقط مرز 43 را انتخاب کنید. |
11 | در شی imp1 ، فقط مرز 41 را انتخاب کنید. |
12 | در شی imp1 ، فقط مرز 42 را انتخاب کنید. |
برای ساده‌سازی انتخاب‌های بیشتر، از هم‌اکنون مجموعه‌هایی ایجاد کنید.
رهبری
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، LED را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | در شی imp1 ، فقط دامنه های 8-28 و 30-41 را انتخاب کنید. |
PCB
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، PCB را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 |  روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
4 | در شیء imp1 ، فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
5 | در شیء imp1 ، فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
6 |  روی دکمه کلیک و پنهان کردن در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 | در شیء imp1 ، فقط دامنه‌های 4، 5، 7 و 29 را انتخاب کنید. |
مرزهای تابشی PCB
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، PCB Radiating Boundaries را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شیء imp1 ، فقط مرزهای 21، 49، 53، 82–87، 98، 126–131، 143، 169–174، 188، 189 و 249–260 را انتخاب کنید. |
پریز
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، Outlet را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی imp1 ، فقط مرز 13 را انتخاب کنید. |
ورودی
1 | در نوار ابزار Geometry ، روی  Selections کلیک کنید و Explicit Selection را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای انتخاب صریح ، ورودی را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت Entities to Select را پیدا کنید . از لیست سطح نهاد هندسی ، Boundary را انتخاب کنید . |
4 | در شی imp1 ، فقط مرزهای 3، 44 و 261 را انتخاب کنید. |
5 | در نوار ابزار Geometry ، روی  ساختن همه کلیک کنید . |
قبل از اضافه کردن مواد، تعریف کنید که کدام بخش از سیستم جامد و کدام یک سیال است تا زمینه فیزیک روشن شود.
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (HT)
مایع 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Heat Transfer in Solids and Fluids (ht) روی Fluid 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Fluid ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 |  روی Paste Selection کلیک کنید . |
4 | در کادر محاوره‌ای Paste Selection ، عبارت imp1: 1 را در قسمت متن Selection تایپ کنید . |
5 | روی OK کلیک کنید . |
جریان آرام (SPF)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for Laminar Flow ، بخش Domain Selection را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، دستی را انتخاب کنید . |
4 | در لیست ، 2 ، 3 (پنهان) ، 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 ، 14 ، 15 ، 16 ، 17 ، 18 ، 19 ، 2 ، 2 ، 2 ، 23 ، 24 ، 25 ، 26 ، 27 ، 28 ،29 ، 30 ، 31 ، 32 ، 33 ، 34 ، 35 ، 36 ، 37 ، 38 ، 39 ، 40 ، و 41 . |
5 |  روی حذف از انتخاب کلیک کنید . |
6 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
مواد را اضافه کنید
1 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material باز شود . |
2 | به پنجره Add Material بروید . |
3 | در درخت، Built-in>Steel AISI 4340 را انتخاب کنید . |
4 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
5 | در درخت، Built-in>Air را انتخاب کنید . |
6 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
7 | در درخت، Built-in>Aluminium را انتخاب کنید . |
8 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
9 | در درخت، Built-in>Acrylic plastic را انتخاب کنید . |
10 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
11 | در درخت، Material Library>Epoxies, Acrylics and PMMA>Filled Epoxy Resin (X238)>Filled Epoxy Resin (X238) [solid] را انتخاب کنید . |
12 | روی Add to Component در نوار ابزار پنجره کلیک کنید . |
13 | در نوار ابزار Home ، روی  Add Material کلیک کنید تا پنجره Add Material بسته شود . |
مواد
پایه لامپ
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Steel AISI 4340 (mat1) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، Bulb base را در قسمت نوشتار Label تایپ کنید . |
آب (mat2)
1 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
2 | در پنجره Model Builder ، روی Air (mat2) کلیک کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Material ، در نوار ابزار پنجره Graphics  ، روی گزینه  View Unhidden کلیک کنید ، سپس View All را انتخاب کنید . |
4 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
PCB
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی آلومینیوم (mat3) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، PCB را در قسمت متن برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، PCB را انتخاب کنید . |
لامپ پلاستیکی
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Acrylic plastic (mat4) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مواد ، لامپ پلاستیکی را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | فقط دامنه 3 را انتخاب کنید. |
تراشه های LED
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Materials روی Filled epoxy resin (X238) [solid] (mat5) کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مواد ، تراشه های LED را در قسمت نوشتار برچسب تایپ کنید . |
3 | قسمت انتخاب موجودیت هندسی را پیدا کنید . از لیست انتخاب ، LED را انتخاب کنید . |
ظرفیت گرمایی در فشار ثابت را به لیست خواص مواد رزین اپوکسی اضافه کنید.
4 | قسمت محتوای مواد را پیدا کنید . در جدول تنظیمات زیر را وارد کنید: |
ویژگی | متغیر | ارزش | واحد | گروه اموال |
ظرفیت گرمایی در فشار ثابت | Cp | 1200 [J/kg/K] | J/(kg·K) | پایه ای |
جریان آرام (SPF)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Laminar Flow (spf) کلیک کنید . |
2 | فقط دامنه 1 را انتخاب کنید. |
از آنجایی که تغییرات چگالی کم نیست، جریان را نمی توان تراکم ناپذیر در نظر گرفت. بنابراین جریان را تراکم پذیر تنظیم کنید.
3 | در پنجره تنظیمات برای جریان آرام بخش Physical Model را پیدا کنید . |
4 | از لیست تراکم پذیری ، جریان تراکم پذیر (Ma<0.3) را انتخاب کنید . |
همانطور که جریان توسط شناوری هدایت می شود، گرانش اهمیت دارد.
5 | چک باکس Include gravity را انتخاب کنید . |
6 | کادر بررسی استفاده از فشار کاهش یافته را انتخاب کنید . |
مقادیر اولیه 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)> Laminar Flow (spf) روی مقادیر اولیه 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای مقادیر اولیه ، قسمت مقادیر اولیه را پیدا کنید . |
3 | بردار u را به صورت مشخص کنید |
0 | ایکس |
0 | y |
1e-2 | z |
باز کردن مرز 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Open Boundary را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرز 3 را انتخاب کنید. |
3 | در پنجره تنظیمات برای Open Boundary ، بخش Boundary Condition را پیدا کنید . |
4 | در قسمت متنی f 0 ، -0.5*spf.rhoref*w^2 را تایپ کنید . |
مرز 2 را باز کنید
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Open Boundary را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 13، 44 و 261 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 2 و 7 را انتخاب کنید. |
انتقال حرارت در جامدات و سیالات (HT)
در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی انتقال حرارت در جامدات و سیالات (ht) کلیک کنید .
منبع حرارت 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Domains کلیک کنید و منبع حرارت را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای منبع گرما ، بخش انتخاب دامنه را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، LED را انتخاب کنید . |
4 | قسمت منبع حرارت را پیدا کنید . از لیست منبع گرما ، نرخ گرما را انتخاب کنید . |
5 | در قسمت نوشتاری P 0 ، heat_losses را تایپ کنید . |
تابش سطح به محیط 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Surface-to-Ambient Radiation را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای تشعشعات سطح به محیط ، قسمت انتخاب مرز را پیدا کنید . |
3 | از لیست انتخاب ، PCB Radiating Boundaries را انتخاب کنید . |
4 | در لیست، 21 را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Surface-to-Ambient Radiation را پیدا کنید . از لیست ε ، User defined را انتخاب کنید . در قسمت متن مرتبط، 0.9 را تایپ کنید . |
باز کردن مرز 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Open Boundary را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 3، 13، 44 و 261 را انتخاب کنید. |
تقارن 1
1 | در نوار ابزار Physics ، روی  Boundaries کلیک کنید و Symmetry را انتخاب کنید . |
2 | فقط مرزهای 1، 2، 4، 5، 7، 9، 10، 14، 18، 22، 55، 56، 96، 100، 138، 184، 190، 194، 198، 202، 206، و 210 را انتخاب کنید. |
مش را به صورت دستی تعریف کنید تا سلول های کافی در قسمت های نازک هندسه و لایه های مرزی دقیق و بدون داشتن عناصر زیاد وجود داشته باشد.
مش 1
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1) روی Mesh 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات مش ، بخش Sequence Type را پیدا کنید . |
3 | از لیست، مش کنترل شده توسط کاربر را انتخاب کنید . |
اندازه
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Component 1 (comp1)>Mesh 1 روی Size کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید . |
4 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
5 | قسمت پارامترهای اندازه عنصر را پیدا کنید . در قسمت متن حداقل اندازه عنصر ، 4e-4 را تایپ کنید . |
سایز 1
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size 1 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | از لیست از پیش تعریف شده ، درشت را انتخاب کنید . |
سایز ۲
1 | در پنجره Model Builder ، روی Size 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای اندازه ، قسمت اندازه عنصر را پیدا کنید . |
3 | روی دکمه Custom کلیک کنید . |
4 | برای جمع کردن بخش پارامترهای اندازه عنصر کلیک کنید . برای گسترش بخش پارامترهای اندازه عنصر کلیک کنید . کادر حداقل اندازه عنصر را انتخاب کنید . |
5 |  روی ساخت همه کلیک کنید . |
6 | در نوار ابزار صفحه اصلی ،  روی محاسبه کلیک کنید . |
نتایج
دما (ht)
نمودارهای نشان داده شده در شکل 5 و شکل 6 را می توان پس از بازیابی کل هندسه با استفاده از Mirror 3D ایجاد کرد . مراحل بعدی را برای ایجاد این نمودارها دنبال کنید.
آینه سه بعدی 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Datasets را گسترش دهید . |
2 | روی Results>Datasets کلیک راست کرده و More 3D Datasets>Mirror 3D را انتخاب کنید . |
3 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 3D ، روی  Plot کلیک کنید . |
4 | برای گسترش بخش Advanced کلیک کنید . کادر حذف عناصر در صفحه تقارن را انتخاب کنید . |
5 |  روی Plot کلیک کنید . |
آینه سه بعدی 2
1 | در نوار ابزار نتایج ، روی  More Datasets کلیک کنید و Mirror 3D را انتخاب کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 3D ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 3D 1 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Plane Data را پیدا کنید . از لیست Plane ، zx-planes را انتخاب کنید . |
5 | قسمت Advanced را پیدا کنید . کادر حذف عناصر در صفحه تقارن را انتخاب کنید . |
6 |  روی Plot کلیک کنید . |
تعاریف
در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions را گسترش دهید .
پنهان کردن برای هندسه 1
1 | در پنجره Model Builder ، گره Component 1 (comp1)>Definitions>View 1 را گسترش دهید . |
2 | روی Hide for Geometry 1 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید . |
پنهان کردن برای هندسه 2
در پنجره Model Builder ، روی Hide for Geometry 2 کلیک راست کرده و Disable را انتخاب کنید .
نتایج
آینه سه بعدی 2
1 | در پنجره Model Builder ، در بخش Results>Datasets روی Mirror 3D 2 کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Mirror 3D ، روی  Plot کلیک کنید . |
دما (ht)
1 | در پنجره Model Builder ، در قسمت Results روی دما (ht) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 3D 2 را انتخاب کنید . |
4 | قسمت Color Legend را پیدا کنید . تیک Show units را انتخاب کنید . |
5 | چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
سطح
1 | در پنجره Model Builder ، گره Temperature (ht) را گسترش دهید ، سپس روی Surface کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Surface ، بخش Expression را پیدا کنید . |
3 | از لیست واحد ، degC را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار دما (ht) ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Show Axis Orientation در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
7 |  روی دکمه Show Grid در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
سرعت (spf)
1 | در پنجره Model Builder ، گره Results>Velocity (spf) را گسترش دهید ، سپس روی Velocity (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Color Legend را پیدا کنید . |
3 | چک باکس نمایش مقادیر حداکثر و حداقل را انتخاب کنید . |
4 | تیک Show units را انتخاب کنید . |
تکه
1 | در پنجره Model Builder ، روی Slice کلیک کنید . |
2 | در پنجره تنظیمات برای Slice ، بخش Plane Data را پیدا کنید . |
3 | در قسمت متن Planes ، 1 را تایپ کنید . |
4 | قسمت Data را پیدا کنید . از لیست Dataset ، Mirror 3D 2 را انتخاب کنید . |
5 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
سرعت (spf)
1 | در پنجره Model Builder ، روی Velocity (spf) کلیک کنید . |
2 | در پنجره Settings for 3D Plot Group ، بخش Data را پیدا کنید . |
3 | از لیست Dataset ، Mirror 3D 2 را انتخاب کنید . |
4 | در نوار ابزار Velocity (spf) ، روی  Plot کلیک کنید . |
5 |  روی دکمه Go to YZ View در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
6 |  روی دکمه Transparency در نوار ابزار Graphics کلیک کنید . |
