流體散熱的案例
流體散熱分析
流體散熱：
熱源，10顆燈珠表面熱源：500W；
Y向風速：2m/s；
環境溫度&空氣溫度：313.2K；
實體溫度：313.2K；
實體材質：鋁；
計算結果最高處溫度：80℃
溫度（流體）和溫度流動軌跡：
三個角度截圖：
無流體的，熱力分析。發熱功率500W，熱對流系數80W/m^2*k,得出結果最高溫度73℃。
空氣溫度293 K，實體最高溫度77℃。
風速改為4m/s，實體最高溫度66℃。
實體初始溫度293K，實體最高溫度64℃。
【技術干貨】某型號天線流體散熱分析
碩士主修CAE仿真專業，擅長振動分析以及流體散熱分析，長期從事CAE軟件以及相關理論培訓工作。
一、模型簡化
將不影響熱傳遞路徑的結構特征做適當簡化，如：小的倒角、孔、螺柱等。簡化后的模型如下圖。整體散熱路徑：點狀熱源通過熱傳導到大平面結構，另一側在熱源密集地方增加散熱翅片，同時通過風扇進行強制對流散熱
圖1模型簡化圖
二、網格劃分解析
1.風扇兩側為流體變化快速的地方、網格應進行加密劃分；
2.散熱翅片兩側流體變化也較為迅速、需要進行加密劃分；
3.散熱翅片本身翅片間至少三層網格、翅片本身保留兩層網格。
圖2風扇進出口網格圖
三、風扇以及求解設定
1.風扇設定
風扇作為標準件，可以德爾塔等工業風扇網站進行獲取，此外Icepak、Flotherm等商用軟件自帶各種庫文件。圖3為軸流風扇設定，其中PQ曲線通過外部.csv進行加載。注意單位轉換。
圖三、軸流風扇設定
2.求解設定
(1)湍流模型設定
依據雷諾數、貝克萊數進行流態判定，一般軟件會給出，查看message信息。
(2)輻射模型設定
本項目選用自動設定。
(3)環境溫度設定
如圖4所示，溫度設定為55℃，同時在boundary進行設定。
(4)重力方向設定
按照實際進行設定，本項目為Z向。
(5)監測點設定
檢測邊緣發熱點，以及風扇風量。
圖4求解以及監測點設定
四、收斂分析
經過迭代，殘差接近10，同時個監測點溫度穩定無波動，認為本次分析收斂。
展開 線下培訓 | Cradle CFD通用流體及散熱＆Actran汽車聲學內飾NVH仿真培訓
培訓目標：
?了解CFD仿真流程及規范：計算域的建立原則、分析條件設置、網格劃分原則、模型簡化原則等CFD解析中常見的規范性問題；
?能采用scFLOW和scSTREAM完成通用流體以及散熱分析，如模型建立、前處理、計算過程、后處理，并完成部分典型的實例操作；
?掌握通用流體及散熱仿真的相關功能。
培訓費用：培訓免費，上機培訓參加請自帶電腦
培訓咨詢：沈老師 18561302360
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培訓課程：
培訓時間：4月17日-18日
培訓地點：上海市閔行區華中路6號七寶德必易園A316室
適用人群：針對汽車行業聲學內飾NVH仿真工程師、汽車行業NVH設計人員以及其他行業關注聲學材料特點及仿真技術的相關人員。
培訓目標：本次課程針對車內噪聲的NVH仿真分析進行培訓，特別是內飾車身 (Trimmed Body，簡稱TB模型) 的建模和分析關鍵技術要點進行詳細講解，以實操為基礎，結合真實案例，手把手幫您解鎖聲學內飾仿真技術。
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培訓咨詢： Actran聲學團隊 18500105781
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展開 利用FLUENT來求某散熱器流體的速率和壓力分布
作者在數值模擬的基礎是利CFD（Com－putationalFluid Dynamics計算流體動力學）技術對某軌道交通用發動機液壓油散熱器進行研究，力求液壓油散熱器流場分布更加合理，使散熱器具有更好的散熱效果。
數學模型由分析可知，散熱器內的流體是粘性牛頓型流體，且根據雷諾數可知為層流模型。在互不侵入的兩種流體分界面上，若不計入表面張力。則界面兩側任一點流體的速度和溫度應相等。即：V3流場分析利用ANSYS程序進行流場分析的主要步驟：（1）建立模型，確定問題區域；（2）確定流體的初始條件；（3）生成網格；（4）確定邊界條件；（5）設置分析參數；（6）求解。此處利用FLUENT來求某散熱器流體的速率和壓力分布，選擇單一流體進行流場分析。建立模型采用ANASYS公司的ICEMCFD軟件建立散熱器二維模型。并對入口、出口、壁面、流體分布區域進行初步定義。劃分網格采用四邊形網格對其進行網格劃分，在壁面邊界參數較大處對網格進行適當加密。模型設置由于本模型為小雷諾數模型，故選擇層流模式。定義邊界條件在散熱器入口處定義流體的密度及初始速度，設置壁面為無滑移壁面，設置散熱器出口為自由出口（outflow），定義流場區域。初始化與計算定義松弛因子及其他參數，初始化流場，定義收斂條件，并建立流動的流場，進行計算。
展開 
積鼎流體仿真軟件VirtualFlow: 鋰電池液冷散熱數值計算
<p>電池包在運作的時候會產生大量的熱，熱會在電池包內積累，隨著車輛的使用，電池包內的部件會老化損傷，安全隱患極高，如何給電池包散熱就顯得非常重要。本文采用積鼎VirtualFlow對電芯、冷板以及冷卻液進行散熱仿真計算，分析鋰電池模組穩態散熱效果，并與Fluent軟件結果進行對比，表明VirtualFlow與Fluent計算結果的溫度偏差控制在3℃以內。</p><p><br></p><h1><strong>一、計算域與網格</strong></h1><p>固體計算域包括電芯、母排、正負極、導熱膠以及電池包外殼，流體域為液體冷卻通道。</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/3716d76182524144ac5c6023f53ee1ca.webp" style="text-align: center"><img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/3716d76182524144ac5c6023f53ee1ca.webp"></figure></div><p class="ql-align-center">圖1 流體域示意圖</p><p class="ql-align-center"><br></p><p>本算例中，VIrtualFlow采用笛卡爾網格，只需要如下流體域尺寸和設置加密區域，即可自動生成網格。Fluent的網格采用FluentMeshing進行劃分，為多面體網格。
展開 基于Motor-CAD和MANATEE的新能源汽車驅動電機多物理域聯合仿真計算
各個模塊的簡明切換
熱磁耦合方式選擇
如圖所示為樣機的熱結構模型，機殼采用軸向水冷方式，可以有效降低電機的溫度以及電機繞組軸心部位的溫度；采用端部噴淋冷卻能夠大大降低繞組端部的溫度；由于電機軸不溫度僅能通過鐵芯機殼向外傳遞，因此采用軸心流體散熱可以有效的降低電機轉軸的溫度。
電機冷卻方式及結構圖
建立好電機的熱模型及熱源后，就可以進行電機的穩態仿真。下圖所示為電機熱計算操作圖，僅選擇求解穩態、瞬態即可。
電機熱計算操作圖
下圖為電機穩態溫度計算結果，從圖中可是，由于繞組端部的噴淋散熱，大大降低了繞組端部的溫度；通過軸向流體散熱電機的轉子及轉軸的溫度也大大降低為電機的轉子、軸提供了新的散熱路徑。
電機穩態溫度計算結果
電機各部件溫度計算完后會自動MAP到電機的各個部分，如下圖所示。從圖中可知電機的各部分溫度均為熱計算結果，較之前的假定值更加準確。但是溫度的變化會影響電機的電磁性能這時候我們要重新計算電機的電磁結果，如下圖所示為考慮了電機溫度的電磁計算結果。從圖中可知電機的效率有所降低這是因為電機的繞組溫度大于之前的100℃引起的，但是電機平均轉矩較之前略微變大，這是因為電機的永磁體溫度計算后為79.49℃小于之前假定的100℃。
電機穩態溫度計算結果MAP到電磁材料中
考慮溫度的電磁計算結果
以上就是電機熱磁耦合的詳細過程，實際上Motor-CAD還提供了更加簡明的熱磁耦合過程，設置如下圖所示。
展開 技術流 | DfAM底層通用技術之微通道散熱設計
圖3 仿蜘蛛網微通道
圖4 仿旋渦微通道
圖5 雪花微通道
圖6 仿真結果對比
與傳統的微通道散熱器相比較，上述設計
首先
通過均衡的微通道截面面積設計保證了工作流體的整體穩定流動模式。但是通道的截面形狀和分合設計多次變化；
其次
設計了特殊的連通通道組，以方便設計較小的橫截面面積和連通通道長，保證流體在通道內部快速流動，及時輸運熱量，實現短程均勻散熱，使其內部的工作流體散熱成為散熱器散熱的核心過程，
同時
也避免了與之連接的縱向微通道內工作流體單一流向產生沿流動方向溫度梯度的問題，一方面調整沿縱向分通道不同位置的連接通道橫截面面積大小，補償了進入連通通道工作流體的流速損失，使各連通通道內工作流體單位時間的流量相當，從而保證不同連通通道散熱能力的均衡。
展開 下午直播 | 使用LS-DYNA多物理場功能進行電子電器散熱分析
研究表明，無法良好的散熱會導致芯片溫度過高，會產生較低的量子效應、較短的使用周期，造成電子電器可靠性下降。LS-DYNA的Thermal功能包含常用的傳導、對流、輻射等傳熱方式，材料參數也可隨溫度發生變化，且可同時耦合結構應力，可以得到溫度變化所產生的結構應力。
此外，LS-DYNA的ICFD則具備計算流體散熱的能力，以考慮電子產品的散熱問題。通過耦合求解能量方程計算電子產品（元器件級、PCB 板級和系統級）或散熱齒（片）和冷卻氣/液之間的對流換熱，從而對電子產品熱設計進行精確的數值仿真，提供風（流）道的優化設計，可以方便地進行流體/結構/溫度三個物理場的耦合計算。
為幫助LS-DYNA用戶更好的了解LS-DYNA在電子電器行業的應用，Ansys中國聯合上海仿坤軟件科技有限公司將于6月24日（周四）共同舉辦《LS-DYNA在電子電器仿真中的應用（上）--使用LS-DYNA多物理場功能進行電子電器散熱分析》免費直播。
展開 研討會 | 5月21日“LS-DYNA在電子電器仿真中的應用（上）--使用LS-DYNA多物理場功能進行電子電器散熱分析”報名！
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此外，LS-DYNA的ICFD則具備計算流體散熱的能力，以考慮電子產品的散熱問題。通過耦合求解能量方程計算電子產品（元器件級、PCB 板級和系統級）或散熱齒（片）和冷卻氣/液之間的對流換熱，從而對電子產品熱設計進行精確的數值仿真，提供風（流）道的優化設計，可以方便地進行流體/結構/溫度三個物理場的耦合計算。
為幫助LS-DYNA用戶更好的了解LS-DYNA在電子電器行業的應用，Ansys中國聯合上海仿坤軟件科技有限公司將于5月21日（周五）舉辦《LS-DYNA在電子電器仿真中的應用（上）--使用LS-DYNA多物理場功能進行電子電器散熱分析》免費直播。歡迎報名參加！
展開 RecurDyn熱力學仿真新突破：摩擦生熱與油冷散熱的集成解決方案
<p class="ql-align-center">——V2025摩擦熱計算功能與Particleworks聯合仿真實踐</p><p>熱傳遞是工程系統設計與可靠性的核心挑戰，無論是齒輪嚙合、剎車制動，還是電機冷卻，精準預測熱量的產生（如摩擦生熱）與耗散（如油冷散熱）都至關重要。RecurDyn 2025 通過革命性的<strong>摩擦生熱功能</strong>與<strong>Particleworks流體聯合仿真</strong>，首次實現了從“摩擦生熱”到“流體散熱”的完整閉環熱管理分析，為復雜機械系統的熱設計提供強大支撐。</p><p>根據作用機理的不同，熱傳遞可分為三種基本方式：<strong>熱傳導</strong>、<strong>熱對流</strong>和<strong>熱輻射</strong></p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://mmecoa.qpic.cn/mmecoa_png/bcq1RnfYQy9MWMlOQ35Cff1xm1Wt5RwOmoYia3IZTpsQpicsgvEeT6yGe35hyU5ABSx2RkKZEEW5ZJibUHEOXvYsQ/640?
展開 直播新版塊“Altair周四Live”- 答疑解惑 & 案例演練【持續更新中】
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主題十二（已結束）《Altair全面的復合材料解決方案》 主講老師：李岳春
2019年9月26日 19:30-20:30
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主題十三（已結束）《HyperStudy多學科優化》 主講老師：梁闖
2019年10月10日 19:30-20:30
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主題十四（已結束）《SimLab結構仿真》 主講老師：熊春明
2019年10月17日 19:30-20:30
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主題十五（已結束）《HyperWorks結構求解器最新進展》 主講老師：劉勇
2019年10月24日 19:30-20:30
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主題十六（已結束）《Altair最新優化技術》 主講老師：徐自立
2019年10月31日 19:30-20:30
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主題十七（已結束）《Altair基于仿真驅動的制造工藝解決方案》 主講老師：漆偉
2019年11月21日 19:30-20:30
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主題十八（已結束）《Altair 1D系統分析應用：電機控制系統建模與分析》 主講老師：朱戰鋒
2019年11月28日 19:30-20:30
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主題十九（已結束）《Altair HyperWorks電機應用專題》
2019年12月5日 19:30-20:30 《電機磁場快速設計與多學科仿真優化》 主講老師：王琪
2019年12月12日 19:30-20:30 《電機結構力學與NVH仿真》 主講老師：羅峰
2019年12月19日 19:30-20:30 《電機流體散熱仿真
展開 
一期一會 | 什么是電子產品熱管理？
不使用電源的電子產品散熱方法，稱為被動散熱解決方案；主動散熱解決方案使用電源（通常為電力）來提高對流流體的速度，或為熱力學或熱電裝置供電。被動散熱通常是首選方法，因為其不消耗能量，沒有活動部件，而且更具成本效益。不過，考慮到被動散熱管理方案永遠無法將設備溫度降至環境溫度以下，又或者被動系統不具備所需的熱性能，因此，設計中還會包含主動系統。
下面是目前最常用的高效熱管理方法，分為被動及主動解決方案。
被動熱管理方法
熱界面材料（TIM）：組件之間及組件周圍的材料，用于將這些組件與高溫隔絕，也用于將熱量從熱源散出。在灌封和封裝中，各種丙烯酸、環氧樹脂、硅樹脂和聚氨酯樹脂涂層會完全封閉組件、裝配體或整個設備。粘合劑、凝膠和潤滑脂等組件之間的其它類型材料，可在元件之間提供高熱導率。
熱擴散器（Heat Spreader）：將熱量從熱點傳導至較冷位置或另一個熱管理解決方案的物體。半導體封裝、PCB或電子產品外殼的幾何結構和材料可將熱能從熱點散出。在封裝和電路板層面使用球柵陣列、導線、過孔和接地層。在外殼中，來自電路板和電力電子產品的熱可通過緊固件和楔鎖直接傳遞至外殼或其它熱管理器件。
自由對流：最常見且最具成本效益的散熱機制是高溫物體周圍的空氣自然對流。由于熱空氣會因浮力的作用而上升，熱物體的熱能會進入空氣中，然后上升并離開部件，從而將較冷的空氣吸入，取代熱空氣。空氣是自由對流中最常見的流體，但在要求更嚴苛的應用中，會使用其它氣體和液體。
散熱器（Heat Sink）：附著在熱源上的一個物體將熱量從源物體傳遞出去，然后通過對流傳熱的方式將其耗散在流體中。散熱器設計可最大限度增大對流流體可吸收熱量的表面積。散熱器最常見于CPU、電力電子組件和激光器等熱源上。
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此外，其增材制造模塊集成了點陣結構建模、參數化控制、結構/流體性能驗證，以及金屬粉末床熔融、粘結劑燒結等工藝仿真，能在打印前預測變形與缺陷。
Inspire 還支持多物理場集成仿真（結構、剛柔耦合、流體散熱、閥門流量控制等）與多種工藝仿真（鑄造、沖壓、注塑、擠壓、發泡等），并可通過 Python 腳本實現全流程自動化建模、求解與報告生成。
Inspire 典型應用場景
性能優化與輕量化雙贏；
復雜點陣結構設計與驗證；
增材制造全流程模擬；
多物理場集成分析。
Inspire 輕量化結構設計
Inspire 應用場景之結構-流體-多體的快速仿真
點陣結構快速仿真驗證
高度集成的 Altair 仿真解決方案、設計出高性能且可制造的產品
4.與研發流程的結合
SimSolid 與 Inspire 主要嵌入在研發早期，與傳統有限元互補：
SimSolid：讓設計工程師快速驗證靈感想法，實現“當天出結果”；
Inspire：在性能提升的同時，往往無需增加用料，實現輕量化與性能優化雙贏。
通過在概念階段引入，企業可以大幅縮短開發周期、降低成本，并在市場競爭中搶占先機。
客戶評價
SimSolid：提速顯著，幫助設計工程師快速驗證想法；
Inspire：性能提升同時不增加用料，優化更可落地。
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客戶評價
SimSolid：提速顯著，幫助設計工程師快速驗證想法；
Inspire：性能提升同時不增加用料，優化更可落地。
展開 下午直播 | 關鍵性Icepak電子封裝散熱技術
01
主題/時間
Icepak電子封裝散熱技術
6月10日14：00
02
講師介紹
曾家麟
中央大學機械工程博士，從事ANSYS CAE/CFD仿真計算十余年。針對流體及熱流相關問題具備豐富客戶與工業設計經驗，熟知產業流體及散熱議題，并經手超過100個以上的項目經驗。
