倒装芯片封装中非牛顿流体下填充的数值仿真

倒装芯片封装中的下填充工艺可以有效地提高封装连接的可靠性,因而得到了广泛应用。含有硅填料的环氧树脂是常用的下填充胶料,在下填充流动过程中表现出明显的非牛顿流体特性。利用Fluent软件对具有非牛顿流体特性胶料的下填充过程进行了三维数值模拟。采用流体体积比函数(VOF)对流动前沿界面进行追踪,再用连续表面张力(CSF)模型来计算下填充流动的毛细驱动力,并用幂函数本构方程来体现下填充胶料的非牛顿流体特性。通过数值模拟,获得了下填充流动前沿位置随时间变化的数据,这些数据与实验结果有较好的吻合度。该数值方法可较好地预测具有非牛顿流体性质胶料的下填充过程。

挥发性毒物水气耦合扩散模型

挥发性毒物泄漏进入天然水体造成水污染,因其挥发又造成空气污染。为反映水污染与空气污染的耦合影响,以体积比函数方法建立的体现气液交界面流动的水气动力学模型为基础,根据挥发作用中的双膜理论,利用量纲一亨利常数,建立挥发性毒物水气耦合扩散模型,以描述毒物在水体、空气及气液交界面的迁移过程。对挥发性毒物泄漏实例和水气交换实验进行数值模拟,模拟结果与实测结果较吻合。同时,还分析了水流湍动、风速及量纲一亨利常数对挥发性毒物在气液交界面上传质过程的影响。

丁坝浑水水流环境下污染物三维数学模型

为分析丁坝附近的冲淤和水流对污染物扩散的影响,用体积比函数方法建立水沙动力学模型,考虑泥沙对污染物动态吸附解吸作用,建立了污染物三维吸附态和溶解态水质模型。数值计算非淹没丁坝附近三维水沙流动,计算结果与试验结果比较表明,所建立的数学模型能准确地模拟丁坝附近的自由水面和流场。污染物在丁坝附近的扩散模拟显示了丁坝后的回流区减慢了污染物浓度的衰减,丁坝附近水流的湍动使得冲淤条件下污染物悬沙吸附量和溶解态浓度明显增大。

一种自由界面追踪的模板化VOF方法

发展了一种模板化的volume-of-fluid(VOF)方法.该方法根据自由界面的法向建立一个模板,然后由已知的网格单元上的流体体积比值确定出自由界面的准确位置,使得在二维情形下一个网格单元被自由界面切割的形式只有3种.另一方面,引入了单元边流体占有长度的概念,在此基础上建立了一个统一的流体占有面积模型,可以使得自由界面输运方程的求解有统一的算法.该方法不受网格单元形式的限制,并且容易推广到三维情形.算例表明,该方法能保证自由界面的跟踪精度.