ダクトフローとバイパスフロー

ヒートシンクの性能は、空気がヒートシンクのフィンを通って流れるか、またはその周りを流れるかによって直接影響を受けます。ダクトは、フィンを通る空気の流れを集中させるのに役立ち、流体がフィンの表面積に直接接触する量を最大化します。これは流れ抵抗に直接影響を与え、流れ抵抗は流れを発生させるファンまたはブロワーの「強さ」によって制限されます。ヒートシンクの周りを空気が流れるようにすると、バイパスフローと見なされます。ダクトフロー、バイパスフロー、フリーフローの違いを明確にしましょう。

ダクトフロー

ヒートシンクのフィンにすべての流体を強制的に通過させる、密閉されたチャネルまたはダクトを通して流体が供給される場合、その流れはダクト式と見なされます。エアダクトの上部がフィン先端に接触しています。

バイパスフロー

バイパスフローはダクトフローの変形であり、密封されたチャネルの壁がヒートシンクの端に接していない状態です。ヒートシンクとチャネル壁の間のこの余分なスペースにより、フローはフィンをバイパスできます。

通常、垂直バイパスとは、フィンの先端とダクトの上部の間に追加される追加のクリアランスを指します。これにより、流体はフィン上部の空間をより自由に流れることができるようになります。

ダクトフローとフリーフロー

ヒートシンクにダクトが明確に定義されていない場合、またはダクトがヒートシンクの端から離れている場合、その流れは「フリーフロー」と見なされます。 自然対流 用途では自由流が一般的ですが、自由流の状況を有する 強制対流 がある場合があります。例としては、システムに空気を吹き込むファンがあり、空気を通すグリルまたは通気孔があるエンクロージャが挙げられます。

ほとんどのシミュレーションソフトウェアでは、プログラムが受ける計算の量を制限するために、何らかの境界が必要です。そうでなければ、コンピュータに必要以上の計算をするように要求することになります。

Genie のダクト

Genie には、熱シミュレーションのフローを定義する際に、いくつかの異なるオプションがあります。Genie のデフォルトは、プロジェクトのフロー定義部分にあるすべてのフロータイプでダクトフローになっています。1 つのフロータイプである標準固定フローには、ヒートシンク周辺にバイパスフローを追加するオプションがあります。

Genie でフリーフローを模倣する

垂直および水平の両方のバイパスを増やすことで、Genie でフリーフローを模倣できます。スペースを広げることで、ダクト壁によって発生する境界層の影響を軽減できます。流量ではなく流速を使用するようにしてください。流量は体積流量であり、流路断面積を増やすことで、実際の流速が劇的に低下します。