熱管散熱器的案例
IGBT用3D復(fù)合熱管散熱器的數(shù)值模擬與實驗驗證
為了使IGBT模塊正常工作，需要進行散熱設(shè)計，使其工作溫度控制在可容許最大結(jié)溫（Tjmax）以下。因為溫度如果超過這個允許值，IGBT模塊性能將會明顯下降，并不能穩(wěn)定工作，從而影響IGBT模塊運行的可靠性。如果熱設(shè)計不合理，將會導(dǎo)致IGBT故障，甚至燒毀。因此，如何為IGBT設(shè)計性能可靠、使用靈活、結(jié)構(gòu)緊湊、散熱高效、不用維修的散熱器，成為電力電子設(shè)備冷卻領(lǐng)域的熱門研究課題。[1]
傳統(tǒng)的單相流體的對流換熱方式只能適用于熱流密度不大的電力電子設(shè)備。因此必須設(shè)計開發(fā)新的散熱手段以滿足IGBT高熱流密度散熱的要求。熱管散熱器是結(jié)合先進的熱管技術(shù)及環(huán)肋散熱技術(shù)，與傳統(tǒng)散熱器相比又稱為相變散熱器，適合高熱流密度情況下的散熱，可滿足IGBT對散熱器緊湊、可靠、靈活、高效散熱、不要維修等要求。[2]
2 熱管結(jié)構(gòu)及工作原理
熱管的基本工作原理如圖1所示，典型的熱管有管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內(nèi)抽成1.3X(10-1~10-4)Pa的負壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。其工作機理是工質(zhì)液體與吸液芯之間產(chǎn)生的表面張力必須大到能克服管內(nèi)壓降，并維持工質(zhì)液體循環(huán)。當熱管的一蒸發(fā)段受熱時毛細芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向冷凝段放出熱量凝結(jié)成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段，如此循環(huán)工作。[3]
圖1 熱管原理示意圖
3D復(fù)合相變熱管散熱器，如下圖2所示，基板與復(fù)合超導(dǎo)平板熱管（FHP）組成3D連通的相變傳熱體系，相變基板受熱時，工質(zhì)吸收熱量，相變?yōu)檎羝羝卣羝ǖ缹崃總鬟f至每片熱管（FHP）管道，并將熱量傳遞至遠端，F(xiàn)HP散熱翅片進行熱量交換，釋放熱量，工質(zhì)冷凝回流至相變基板區(qū)，從而形成熱量交換循環(huán)。
展開 《從零開始學(xué)散熱》：熱管和均溫板
節(jié)選自陳繼良 《從零開始學(xué)散熱》
特別感謝作者和 機械工業(yè)出版社 授權(quán)
從傳熱學(xué)理論中可以看到，提高導(dǎo)熱系數(shù)能夠有效強化傳熱。以導(dǎo)熱為例，當傳熱面積很小時，傳遞相同的熱量，導(dǎo)熱系數(shù)越高，需要的溫差越小。當前，芯片尺寸越來越小，發(fā)熱量越來越大，如將這些熱量轉(zhuǎn)移到一定位置所“耗費”的溫差也越來越大。為緩解這一趨勢，人們不斷采用更高導(dǎo)熱系數(shù)的材料制成傳熱通路。但這些材料的導(dǎo)熱系數(shù)多數(shù)在~102 W/(m?K)，即便是石墨片，也僅~1000W/(m?K)。而由于石墨片越厚（代表橫向熱流截面積）其水平方向?qū)嵯禂?shù)越低，因此其熱流動效率并不高。因此，設(shè)計更高傳熱效率的傳熱部件就變得越來越關(guān)鍵。在這種需求下，熱管和均溫板應(yīng)運而生。
熱管和均溫板的特點和典型應(yīng)用
熱管（Heatpipe）和均溫板（Vapor Chamber，簡稱VC）在高功率或高集成度電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。當使用得當時，它可以被簡單地理解為一個導(dǎo)熱系數(shù)非常高的部件。不難理解，熱管和VC可以有效消除擴散熱阻。
熱管最常見的應(yīng)用實例就是鑲嵌在散熱器中，將芯片的熱量充分均攤在散熱器基板或翅片上。如左下圖所示，當芯片發(fā)出的熱量經(jīng)由導(dǎo)熱界面材料傳遞到散熱器上后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)極高，熱量可以以極低的熱阻沿熱管傳播。此時，熱管又與散熱器翅片相連，熱量便可以更有效地通過整個散熱器散失到空氣當中。右下圖是基板中鑲嵌熱管的散熱器。當芯片發(fā)熱面積相對較小時，直接傳遞到散熱器的基板，會使得基板溫度分布具備較大的不均勻性。加裝熱管后，由于熱管導(dǎo)熱系數(shù)很高，便可以有效緩解溫度的不均勻性，提高散熱器的散熱效率。
圖1 熱管散熱器
熱管的另一種應(yīng)用場景是熱量的高效轉(zhuǎn)移。這種設(shè)計在筆記本中非常常見。
展開 散熱熱管之燒結(jié)型熱管的參數(shù)設(shè)計與應(yīng)用
結(jié)論
未來筆記型計算機的發(fā)展，必定朝向更高的處理速度及更廣泛的使用范圍，相對的熱管設(shè)計也必須符合其規(guī)范，而使用燒結(jié)式微熱管能在尺寸不變的情況下提升其性能，故研發(fā)與量產(chǎn)燒結(jié)式微熱管已刻不容緩，如果廠商無法建立熱管的設(shè)計能力，將無法面對熱管為未來日益增加的需求。
未來在國內(nèi)發(fā)展這項產(chǎn)品與技術(shù)，不僅有助于國內(nèi)信息、醫(yī)療、儀器等產(chǎn)品的升級，利用微熱管技術(shù)所衍生的相關(guān)熱管產(chǎn)品如熱管散熱器、熱交換器等可以廣泛的應(yīng)用在各種需要精密溫控、散熱的的產(chǎn)業(yè)中。
THE END
（作者來自工研院光電所及臺灣大學(xué)機械工程學(xué)研究所）
***本文部分內(nèi)來源于網(wǎng)絡(luò)和摘自：”專業(yè)熱設(shè)計人必學(xué)必會182講---電子產(chǎn)品散熱設(shè)計理論視頻課程“ 部分章節(jié)中部分內(nèi)容。如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！
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展開 看微軟3D打印翅片形狀各異、一體化散熱器的個中奧秘
當前的微處理器設(shè)計趨勢主要是功率增加、尺寸減小、運算速度增加。這樣可以在更小，更快的微處理器中實現(xiàn)更高的功率。隨著微處理器變得更輕，更小，功能更強大，電子設(shè)備變得輕巧緊湊。不過微處理器在更小的空間內(nèi)產(chǎn)生更多的熱量，這使得熱管理解決方案比以前更受到關(guān)注。
更高效的散熱
熱管理的目的是將設(shè)備的溫度保持在適中的范圍內(nèi)，否則，電子設(shè)備將變得更熱，直到發(fā)生故障，從而縮短了電子設(shè)備的使用壽命。
根據(jù)3D科學(xué)谷的了解，目前的熱管理裝置采用傳統(tǒng)的制造方法制造，例如沖壓，擠壓，鑄造和機械加工。有多種不同類型的熱管理裝置存在，例如熱管，蒸汽室，散熱器，風(fēng)扇或其任何組合。典型的熱管理系統(tǒng)包括熱管和散熱器。熱管和散熱器使用傳統(tǒng)的制造方法制造為單獨的部件，然后組裝在一起，散熱器與熱管的連接形成了產(chǎn)生熱阻的接頭，從而降低了從熱管到散熱器的熱傳遞能力，并最終降低了裝置的熱傳遞能力。
根據(jù)3D科學(xué)谷的市場研究，微軟正在研究如何通過3D打印技術(shù)來改善電子設(shè)備的散熱裝置。3D打印散熱裝置可實現(xiàn)優(yōu)化和可定制的散熱解決方案。例如，通過3D打印技術(shù)可以制造那些傳統(tǒng)制造方法難以加工的緊湊型彎曲形狀和非平面幾何形狀。由于制造的幾何公差要求，傳統(tǒng)制造方法在加工這些散熱裝置的時候很難滿足帶微處理器的電子設(shè)備內(nèi)的緊密空間的空間狹小的挑戰(zhàn)，而通過3D打印制造的通道來實現(xiàn)散熱器的連接可以滿足空間狹小帶來的挑戰(zhàn)。
構(gòu)成熱管理系統(tǒng)的多個熱管理裝置還可以作為單個組件一次性通過3D打印技術(shù)制造出來，從而消除使用熱效率低的粘合方法來連接多個熱管理裝置，減少了熱管理系統(tǒng)的重量，減小了熱管理系統(tǒng)的整體尺寸。并且通過3D打印技術(shù)，散熱器的翅片可以具有不同的尺寸和/或形狀，以優(yōu)化效率。
展開 
基于ANSYS的水冷電機控制器散熱仿真分析
4 結(jié)束語
控制器各元器件在不使用水冷的常態(tài)溫度情況與使用水冷且水流速度為1 m/s時的溫度情況對比見表1。
由表1可知，使用水冷可以有效的降低控制器各元器件的溫度，在水流速度為1 m/s的情況下可以降低溫度約27℃，還可以保障IGBT等功能模塊環(huán)境溫度的穩(wěn)定，提升其長期工作的可靠性，為實際產(chǎn)品的設(shè)計提供支撐。若能使用專業(yè)的冷卻液，并加大液體流速，可達到更加高效的降溫效果。
圖5 Y、X方向溫度云圖
圖6 Z、X方向溫度云圖
圖7 水冷板溫度云圖
表1 控制器各元器件溫度
參考文獻
[1] 姜坤,李濤,張永亮.電機控制器IGBT模塊水冷散熱研究[J].電子科技,2017(2):68-71.
[2] 楊雄鵬,張磊,曹倫,等.IGBT用水冷板式散熱器的數(shù)值模擬[J].電子機械工程,2014(4):43-46.
[3] 丁杰,李江紅,陳燕平,等.流動狀態(tài)與熱源簡化方式對IGBT水冷板仿真結(jié)果的影響[J].機車電傳動,2011(5):21-25.
[4] 張程,張卓.IGBT大功率模塊水冷散熱系統(tǒng)的設(shè)計[J].自動化應(yīng)用,2016(5):9-11,15.
[5] 苗苗,王碩,李雪冬.S形水道水冷板傳熱特性研究[J].鐵道機車與動車,2013(12):16-18,42.
[6] 王玉玨,杜雪濤.水冷式熱管散熱器在服務(wù)器中的應(yīng)用研究[J].機械設(shè)計與制造,2015(5):39-42.
文章來源：設(shè)備管理與維修
展開 2008年9月Flotherm與EFD深圳培訓(xùn)
Flomerics公司為每一位參加培訓(xùn)的人員提供免費工作午餐
培訓(xùn)內(nèi)容：
Flotherm
1、傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識；
2、電子設(shè)備的熱設(shè)計方法；
3、建立、求解和分析一個簡單案例；
4、熱管散熱器的設(shè)計；
5、模型的細化；
6、機械CAD模型導(dǎo)入和簡化高級技巧；
7、進一步細化，求解詳細溫度分布；
8、求解域設(shè)置及網(wǎng)格劃分；
9、電子設(shè)備的自然冷卻設(shè)計；
10、風(fēng)扇和散熱器；
11、Command Center功能介紹；
12、收斂問題分析及解決方案；
13、電子設(shè)備的熱性能評價；
14、現(xiàn)有電子設(shè)備熱性能改進；
15、其他方面使用技巧；
EFD
待定
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展開 CFdesign熱管散熱仿真算例
算例文件地址：http://www.sheenray.com/jswz-32.cfd
資料來源：http://www.sheenray.com/zlxz.html
2026上海熱管理展-第十七屆上海國際熱管理材料博覽會|CIME熱博會
展會基本信息
?名稱?：2026第十七屆上海國際熱管理材料博覽會（CIME熱博會）
?同期展會?：2026第8屆上海國際數(shù)據(jù)中心液冷散熱展覽會
?時間?：?2026年12月9日–11日?
?地點?：?上海新國際博覽中心?（浦東新區(qū)龍陽路2345號）
?主辦單位?：博寒展覽（上海）有限公司、深圳勵悅展覽有限公司
?協(xié)辦單位?：廣東省膠粘劑行業(yè)協(xié)會、深圳市石墨烯協(xié)會
?支持單位?：中國熱設(shè)計網(wǎng)、北京新材料技術(shù)協(xié)會等
展會亮點
?主題?：“新材料、新機遇、新征程”
?預(yù)計規(guī)模?：
展出面積：?20,000平方米?（較2025年增長33%）
參展企業(yè)：?約400家?，覆蓋20多個國家和地區(qū)
觀眾預(yù)期：超2萬人次
?核心聚焦領(lǐng)域?：
AI智算中心、智能汽車、半導(dǎo)體等高熱流密度場景下的熱管理技術(shù)
液冷散熱規(guī)模化應(yīng)用
展品范圍（六大板塊）
?導(dǎo)熱散熱石墨?：石墨烯、導(dǎo)熱石墨材料、石墨散熱膜、石墨化薄膜等
?導(dǎo)熱散熱材料?：導(dǎo)熱粉體（氧化鋁、球鋁等）、石墨烯薄膜、液態(tài)金屬導(dǎo)熱片、相變材料、導(dǎo)熱硅脂、灌封膠等
?散熱風(fēng)扇配件?：銅鋁制品、散熱型材、風(fēng)機、電機、風(fēng)扇自動組裝設(shè)備等
?散熱設(shè)備?：液冷系統(tǒng)、熱管散熱器、CPU/IGBT散熱器、水冷散熱器、液態(tài)金屬散熱器等
?分析與檢測?：激光導(dǎo)熱儀、導(dǎo)熱系數(shù)儀、熱物性測量設(shè)備等
?加工設(shè)備?：壓延機、涂布機、模切機、自動化生產(chǎn)線、熱傳實驗室設(shè)備等
展開 一種節(jié)能熱管散熱系統(tǒng)在密閉充電堆中的應(yīng)用
熱管散熱系統(tǒng)隨著室內(nèi)外溫差的增大，呈線性增加，線性方程為Q=0.12△T+1.63，室內(nèi)外溫差越大換熱效果越好。
熱管系統(tǒng)在密閉電源系統(tǒng)中單獨運行時，由EER=0.31△T+3.88，即能效比與室內(nèi)外溫差呈線性關(guān)系。
熱管系統(tǒng)與壓縮冷凝空調(diào)系統(tǒng)相比耗電量可節(jié)約76.4%，全年能效比達到5.81。
高低溫濕熱試驗箱制冷劑泄漏如何檢測？
現(xiàn)階段高低溫濕熱交變試驗箱中單級制冷循環(huán)系統(tǒng)軟件，絕大多數(shù)選用的冷媒是R404A，在一個大氣壓下其揮發(fā)溫度是-46.5(R22/-40.7)，但空氣冷卻式玻璃鋼防腐玻璃鋼冷卻塔熱傳導(dǎo)溫差一般取10左右(在強制排風(fēng)系統(tǒng)熱管散熱器呼吸系統(tǒng)下，空調(diào)蒸發(fā)器和內(nèi)箱的溫差)，就是柜里僅有制取-36.5的超低溫。
那么為什么廠家都選用R404A作為冷媒？使用它有什么好處？
1、制冷跨度大
1）一般高低溫交變濕熱實驗箱的標準溫度測試范圍為-70℃～150℃，這個溫度適合大部分要做溫度試驗的產(chǎn)品。而R404A臨界溫度為72.4℃，即是說在高低溫交變濕熱實驗箱72.4℃時開始制冷，加快試驗箱的降溫速度，臨界溫度高；
2）R404A沸點為-46℃，也就是說R404在72.4℃～-46℃之間都能制冷，制冷跨度大。
2、非共沸環(huán)保
由于R404A完全不含破壞臭氧層的CFC、HCFC，是目前絕大多數(shù)國家的認可并推薦的主流低溫環(huán)保制冷劑，符合美國環(huán)保組織EPA、SNAP和UL的標準，符合美國采暖、制冷空調(diào)工程師協(xié)會（ASHRAE）的A1安全等級類別（這是最高的級別，對人身體無害）。
制冷劑泄漏如何檢測？
冷媒檢漏儀
冷媒檢漏儀是一款超高靈敏度的氣體檢漏儀表，適用于所有常用冷媒泄漏檢測，并定位0小泄漏點。符合所有重要標準及法規(guī)要求。是專業(yè)制冷技術(shù)人員不可或缺的測量工具。
冷媒檢漏儀帶自動歸零調(diào)整功能， 實現(xiàn)即使在有氣體或其他冷媒污染的環(huán)境下也可以準確的檢漏并定位。推薦一款氟利昂檢測傳感器TGS832-A00,氟利昂傳感器TGS832-A00 對空調(diào)與冰箱使用的制冷劑如R-134a、R-404a、R-407c與R-410極其敏感。蓋帽以及基座上有氣體散熱孔，便于散熱，非常適合于便攜式氣體泄漏檢測儀。
展開 利用ANSYS WORKBENCH平臺的響應(yīng)面優(yōu)化暨Icepak評估125kw儲能變流器散熱方案
問題的提出
某型500KW室內(nèi)機柜形式儲能變流器，電能轉(zhuǎn)換部分由4個125kW模塊組成。模塊機箱的散熱器側(cè)如圖：
發(fā)熱源為3個IGBT模塊，每個發(fā)熱量900W。在Icepak中建立包含各個DIE的詳細模型：
散熱器原始尺寸：截面寬450，總高92，深度260。考慮采用2種加工方式：鋁擠型材和鏟齒工藝。
模塊與散熱器的熱傳導(dǎo)考慮2種方式：(1)直接接觸 ，(2)散熱器底板埋入熱管，熱管與模塊間用銅板過渡。
需評估4種散熱方案: (1)鏟齒散熱器+熱管；(2) 鏟齒散熱器 (無熱管)；(3)鋁擠散熱器(無熱管)； (4) 鋁擠散熱器+熱管。
2. 在ANSYS WORKBENCH內(nèi)建立響應(yīng)面優(yōu)化任務(wù)
如上圖，模塊IGBT位置固定，下部銅板尺寸固定，熱管截面尺寸固定。散熱器截面寬和總高固定。機箱尺寸和風(fēng)扇位置固定。確定以下輸入?yún)?shù)：(1)散熱器Z向起始坐標: hs_start；(2)熱管Z向起始坐標: hs_start+5 ；(3)熱管Z向終止坐標: hs_end-5 ； (4)散熱器Z向終止坐標: hs_end ； (5)散熱器底板厚度: base； (6)散熱器齒間距：spacing；(7)散熱器齒厚：thick 。
無熱管方案時需在Icepak模型中抑制熱管和銅板，為此建模時緊貼模塊IGBT下部增加一零件：輔助鋁板。X向
厚度為“銅板+熱管”厚度。 Z向起始和終止坐標同散熱器。Y向起始坐標同散熱器。Y向終止坐標為第八個參數(shù): al_end。使輔助鋁板的優(yōu)先級高于散熱器、熱管和銅板。
展開 
Ansys Icepak電子設(shè)備熱分析
LED燈的CAD模型在DM中簡化、導(dǎo)入Icepak后的自然對流和輻射散熱分析
2.強迫風(fēng)冷電子機箱的CAD通過DM導(dǎo)入Icepak的簡化處理
3.肋片散熱器3D肋片轉(zhuǎn)換為Plate模型處理
Icepak/IDF
導(dǎo)入
電路板及其元器件的導(dǎo)入和簡化
1.導(dǎo)入PCB電路板及其元器件到Icepak的實例
2.分析導(dǎo)入的電路板上元器件網(wǎng)絡(luò)模型的熱分析實例
3.用PCB基板把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
4.用BLOCK把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
封裝芯片IC Package
的導(dǎo)入
掌握封裝芯片的模型、布線和過孔導(dǎo)入方法
1.封裝芯片的模型介紹
2.封裝芯片IC Package布線和過孔的導(dǎo)入，基板、焊球、金線、外殼模型的建立實例
自然空氣對流和輻射散熱
掌握自然對流
散熱
1.機箱內(nèi)PCB和元器件自然對流和輻射散熱仿真實例
2.機箱內(nèi)自然對流散熱時熱源分時工作的瞬態(tài)分析實例
3電子機箱在任意海拔高度自然對流系數(shù)自動修正的熱仿真實例
散熱器
的優(yōu)化設(shè)計
掌握肋片散熱基板、肋片厚度、
間距的優(yōu)化
1.自然空氣對流時對散熱器進行優(yōu)化
2.規(guī)定散熱器質(zhì)量和全局最高溫度時散熱器的優(yōu)化設(shè)計仿真
強迫風(fēng)冷、液冷、熱管散熱
掌握風(fēng)冷、液冷、熱管散熱的建模、網(wǎng)格劃分，通過結(jié)果分析改進模型
1.風(fēng)冷電子機箱異型CAD導(dǎo)流罩的熱仿真
2.風(fēng)冷 LED燈太陽花散熱器的仿真
3.強迫風(fēng)冷的熱管散熱器實例
4.水冷槽內(nèi)加工散熱器翅片并/串聯(lián)工質(zhì)的仿真
5.機箱中散熱器作為風(fēng)道的強迫風(fēng)冷散熱分析
6.機箱的鼓風(fēng)機和抽風(fēng)機在風(fēng)冷系統(tǒng)中散熱效果的比較
7.機箱在任意海拔高度風(fēng)扇P-Q曲線自動修正和風(fēng)冷仿真
8.電子機箱鼓風(fēng)的風(fēng)扇位置的系統(tǒng)級參數(shù)優(yōu)化
展開 Ansys Icepak電子設(shè)備熱分析
LED燈的CAD模型在DM中簡化、導(dǎo)入Icepak后的自然對流和輻射散熱分析
2.強迫風(fēng)冷電子機箱的CAD通過DM導(dǎo)入Icepak的簡化處理
3.肋片散熱器3D肋片轉(zhuǎn)換為Plate模型處理
Icepak/IDF
導(dǎo)入
電路板及其元器件的導(dǎo)入和簡化
1.導(dǎo)入PCB電路板及其元器件到Icepak的實例
2.分析導(dǎo)入的電路板上元器件網(wǎng)絡(luò)模型的熱分析實例
3.用PCB基板把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
4.用BLOCK把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
封裝芯片IC Package
的導(dǎo)入
掌握封裝芯片的模型、布線和過孔導(dǎo)入方法
1.封裝芯片的模型介紹
2.封裝芯片IC Package布線和過孔的導(dǎo)入，基板、焊球、金線、外殼模型的建立實例
自然空氣對流和輻射散熱
掌握自然對流
散熱
1.機箱內(nèi)PCB和元器件自然對流和輻射散熱仿真實例
2.機箱內(nèi)自然對流散熱時熱源分時工作的瞬態(tài)分析實例
3電子機箱在任意海拔高度自然對流系數(shù)自動修正的熱仿真實例
散熱器
的優(yōu)化設(shè)計
掌握肋片散熱基板、肋片厚度、
間距的優(yōu)化
1.自然空氣對流時對散熱器進行優(yōu)化
2.規(guī)定散熱器質(zhì)量和全局最高溫度時散熱器的優(yōu)化設(shè)計仿真
強迫風(fēng)冷、液冷、熱管散熱
掌握風(fēng)冷、液冷、熱管散熱的建模、網(wǎng)格劃分，通過結(jié)果分析改進模型
1.風(fēng)冷電子機箱異型CAD導(dǎo)流罩的熱仿真
2.風(fēng)冷 LED燈太陽花散熱器的仿真
3.強迫風(fēng)冷的熱管散熱器實例
4.水冷槽內(nèi)加工散熱器翅片并/串聯(lián)工質(zhì)的仿真
5.機箱中散熱器作為風(fēng)道的強迫風(fēng)冷散熱分析
6.機箱的鼓風(fēng)機和抽風(fēng)機在風(fēng)冷系統(tǒng)中散熱效果的比較
7.機箱在任意海拔高度風(fēng)扇P-Q曲線自動修正和風(fēng)冷仿真
8.電子機箱鼓風(fēng)的風(fēng)扇位置的系統(tǒng)級參數(shù)優(yōu)化
展開 Icepak電子設(shè)備熱分析
LED燈的CAD模型在DM中簡化、導(dǎo)入Icepak后的自然對流和輻射散熱分析
2.強迫風(fēng)冷電子機箱的CAD通過DM導(dǎo)入Icepak的簡化處理
3.肋片散熱器3D肋片轉(zhuǎn)換為Plate模型處理
Icepak/IDF
導(dǎo)入
電路板及其元器件的導(dǎo)入和簡化
1.導(dǎo)入PCB電路板及其元器件到Icepak的實例
2.分析導(dǎo)入的電路板上元器件網(wǎng)絡(luò)模型的熱分析實例
3.用PCB基板把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
4.用BLOCK把布線和過孔文件(.anf)導(dǎo)入的方法實例
封裝芯片IC Package
的導(dǎo)入
掌握封裝芯片的模型、布線和過孔導(dǎo)入方法
1.封裝芯片的模型介紹
2.封裝芯片IC Package布線和過孔的導(dǎo)入，基板、焊球、金線、外殼模型的建立實例
自然空氣對流和輻射散熱
掌握自然對流
散熱
1.機箱內(nèi)PCB和元器件自然對流和輻射散熱仿真實例
2.機箱內(nèi)自然對流散熱時熱源分時工作的瞬態(tài)分析實例
3電子機箱在任意海拔高度自然對流系數(shù)自動修正的熱仿真實例
散熱器
的優(yōu)化設(shè)計
掌握肋片散熱基板、肋片厚度、
間距的優(yōu)化
1.自然空氣對流時對散熱器進行優(yōu)化
2.規(guī)定散熱器質(zhì)量和全局最高溫度時散熱器的優(yōu)化設(shè)計仿真
強迫風(fēng)冷、液冷、熱管散熱
掌握風(fēng)冷、液冷、熱管散熱的建模、網(wǎng)格劃分，通過結(jié)果分析改進模型
1.風(fēng)冷電子機箱異型CAD導(dǎo)流罩的熱仿真
2.風(fēng)冷 LED燈太陽花散熱器的仿真
3.強迫風(fēng)冷的熱管散熱器實例
4.水冷槽內(nèi)加工散熱器翅片并/串聯(lián)工質(zhì)的仿真
5.機箱中散熱器作為風(fēng)道的強迫風(fēng)冷散熱分析
6.機箱的鼓風(fēng)機和抽風(fēng)機在風(fēng)冷系統(tǒng)中散熱效果的比較
7.機箱在任意海拔高度風(fēng)扇P-Q曲線自動修正和風(fēng)冷仿真
8.電子機箱鼓風(fēng)的風(fēng)扇位置的系統(tǒng)級參數(shù)優(yōu)化
展開 Icepak參數(shù)暨優(yōu)化功能的拓展使用
問題的提出
如下圖所示，某熱設(shè)計實例，散熱器底板嵌入多根均布熱管。擬考慮熱管數(shù)量對最終散熱結(jié)果的影響。在
ICEPAK中均布熱管建模可由單根熱管復(fù)制而獲得，但ICEPAK只可對熱管的尺寸設(shè)置參數(shù)，復(fù)制數(shù)量卻無法設(shè)置參數(shù)，如圖:
考慮另一種工況，沒有熱管，散熱器總體尺寸為連續(xù)變量。在ICEPAK內(nèi)可以用熱管的active parameter控制存在狀態(tài)，但此類型參數(shù)只可以用于參數(shù)化計算，不可用于優(yōu)化計算，如下圖。可變通的方法是再建一個ICEPAK項目，把熱管全部抑制，但同時增加了項目文件管理工作量。
某些情況下，ICEPAK內(nèi)設(shè)置的參數(shù)，不同的工況，計算時需要不同的參數(shù)(一個或多個的組合)為固定值，這在ICEPAK內(nèi)也無法做到。
ANSYS WORKBENCH的DESIGN EXPLORER模塊大大拓展了ICEPAK的參數(shù)及優(yōu)化功能，下面通過實例演示以上3種要求的實現(xiàn)。
2. 建模
如下圖，主散熱器底板內(nèi)鑲嵌的熱管用小散熱器建模，小散熱器的翅片部分全部埋入主散熱器底板，小散熱器
的底板在主散熱器之外，另外用空氣fluid block全部覆蓋小散熱器底板，設(shè)置優(yōu)先級順序為: 主散熱器<小散熱器<fluid block，這樣既可實現(xiàn)“主散熱器內(nèi)嵌熱管”。欲對熱管數(shù)量設(shè)置參數(shù)，只需把小散熱器的翅片數(shù)量設(shè)為參數(shù)既可，如圖:
為方便計算演示，再設(shè)置2個參數(shù)：主散熱器擠出長度$length_main和熱管長度(小散熱器擠出長度)$length_hp，如圖:
設(shè)置2個目標函數(shù)：全局最高溫度和主散熱器質(zhì)量，并導(dǎo)入WORKBENCH，如圖:
3. 多工況計算
在WORKBENCH界面內(nèi)，按需要可加入多個響應(yīng)面計算任務(wù)，如下圖。
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