FEMAG如何考虑内部水冷套

晶体生长热场模拟,如果设备包含内部水冷管(套)组件的时候,需要将内部边界等效为外部边界,从而指定其边界条件。在FEMAG软件中,设置方式如下:

  1. 首先在 GeoTool 中,运行 FurGeo 进入炉子几何编辑。

  2. 创建水冷组件几何,以及较小一点的内部水域几何,二者的差集(管壁)是我们需要的区域, FurGeo 并没有布尔运算功能,不能通过差集操作直接得到管壁特征,需要借助于辅助线来完成。

  3. 如下图所示,以创建一个水冷管为例,借助于162和163两条线段,将管壁特征切分为如下三个区域,其中区域1和2是我们需要保留的管壁区域,区域3对应的则是水流流经的区域。

    FEMAG设置内部水冷示意图
  4. 单击 Create topology 按钮,然后顺次点击 Detect 2DDetect 1D 按钮,软件将自动检测和标记宏单元。

  5. 这之后,我们会发现区域3也被选中标记,需要我们手动取消标记。选中该区域,右键单击,然后选择 Unassign 选项即可。

  6. 运行 IniMeshSetMesh 组装几何和剖分网格。需要说明的是,在 SetMesh 过程中,一定不要将区域3误标记为gas宏单元。

  7. 运行 wxCregeo。在 Plot/Tree View 窗口右侧的单元树中选择区域3对应的宏单元,右键菜单下单击 Convert to external boundary 选项。

  8. 回到 wxCregeo 主窗口,在 Thermal Operating Conditions 选项面板中单击 External boundary conditions (shell cooling, etc) 右侧的 Impose... 按钮。

  9. 经过如上设置,在弹出的对话框中,可以找到水冷套管内壁对应的边,这些边和炉体外壁一样,可以对其设置任意外部边界条件。