ansys散熱片仿真的案例
TEC 半導體制冷片的特性與散熱理論設計、仿真
但在工程設計中，我們往往需要我們從整機系統的角度出發，由系統的工況與散熱熱端、冷端的散熱情況，根據TEC的具體要求，詳細的選型計算與仿真計算過程去做系統的設計。
為此我們開發了本程課，ANSYS ICEPAK TEC 半導體制冷片散熱設計仿真視頻教程課程，本視頻教程從TEC半導體制冷片簡介開始，到通過相關參數進行TEC選型計算與說明，再到在ICEPAK內完成相關模型的物性設置，軟件仿真邊界的設計置等等......，一步步的充分講解了在ANSYS ICEPAK中對一款TEC半導體制冷片散熱器的產品從0開始，再到如何將進行選型計算等。從ICEPAK中建模開始，再到在軟件中對模型的物性設置，到如何進行網格劃分及求解等全套操作流程。
本教程旨在通過本款TEC半導體制冷片散熱器的設計案例的操作，讓您能達到依據前期的溫升與器件損耗等相關性能參數，進行理論計算與制冷片的選取，同時完成整機散熱系統的匹配計算，同時能夠熟練的運用ICEPAK，以用ICEPAK來完成對此類產品的熱設計與ANSYS ICEPAK散熱仿真。
課程目錄：
1.TEC（半導體制冷片）的簡介
2.熱整機設計的工況與熱損耗說明
3.TEC模塊的選型說明
4.TEC G因子因子說明
5.ANSYS ICEPAK 模型建模說明
6.ICEPAK 中各部分參數設置說明
7.ICEPAK 的邊界設置說明
8.網格的設置與劃分
9.利用ANSYS ICEPAK進行仿真及后處理
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展開 熱仿真加快垂直/水平兩用散熱片設計
Crane Aerospace使用Flotherm熱仿真軟件
研發一種新型航空電子垂直/水平兩用散熱片
Crane航空&電子公司使用Flomerics公司的Flotherm熱仿真軟件研發一種在垂直或水平方向工作的新型散熱片。該散熱片是為一商用航空公司的直流電子系統設計。使用傳統的設計和測試方法研發出一種全新的符合規格要求的散熱片需投入長時間。然而Crane公司工程師Mark Resler利用熱仿真軟件模擬了不同的散熱片結構，并最終選取一款性能最好并能配置于固定板或支架上的與眾不同的設計。
通常這種系統會使用在機身外墻的翅式散熱片。在本案例中，散熱片原本的設計規格是在水平或垂直位置工作但不是垂直/水平兩用。Resler與其他Crane工程師集體研討并設計了六種不同的散熱片構造，分別為：1）片式直立型；2）短翅型；3）長翅性；4）45度翅型；5）短凹凸翅型帶外環法蘭；6）45度翅型帶外環法蘭。傳統評估以上概念的方法是分別建模和測試各性能。該方法成本昂貴，時間消耗久并可能導致無法按時交出產品。
利用Flotherm的熱仿真使得Resler在相比較低的成本下可迅速評估大量的設計概念。“Flotherm迅速生成模型并能便捷地更改邊界條件、環境條件和重力方向。”Resler說：“我利用這些功能從不同高度和不同周圍溫度為六個概念建模。”Resler利用Flotherm生成列陣功能迅速生成這些模型。
Resler為每一設計做垂直方向和水平方向兩次仿真。仿真結果顯示片式直立型設計在垂直和水平兩方向均表現出最好性能。之后Resler再次模擬了片式直立型散熱片的性能以探討支架最合理的長度。
展開 仿真應用 | ANSYS Icepak 散熱仿真系列-CAD模型的識別與簡化
ANSYS Icepak 作為一款專門用于電子產品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統級的熱分析領域獲得日益廣泛的關注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導入兩種方式，其中模型導入更為常用，即將CAD模型進行轉化處理后導入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎的 ANSYS Icepak 模型導入及其處理方式，
包括模型識別與模型轉化。
模型識別是指將 CAD 模型轉為 ANSYS Icepak 認可的三維模型，并進行適當的幾何處理，刪除產品上不影響散熱或發熱的零件整體或細節特征，以及一些不必要的圓角設計，可通過ANSYS SCDM 中 Workbench 選項卡內的 Identify Objects（識別對象）進行操作。
模型簡化是指將無法直接識別或需簡化處理的 CAD 模型進行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡化）工具用于簡化主體，其中簡化類型分別為0級、1級、2級、3級。
展開 Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術支持工程師的時候，最驕傲的一件事就是做了一個全電機的散熱仿真咨詢項目，雖然很辛苦，但項目的鍛煉價值極高，讓我在后續多年工作中都受益無窮。
那個時候采用的是DM和ICEM交替來簡化電機模型，現在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個時候計算機硬件內存有限，網格劃分只能采用混合網格，用混合網格，模型又必須進行相應的等效和簡化，所以你除了要熟悉電機的工作原理，你還需要對電機組成結構的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現在有了Ansys Fluent Meshing，網格劃分的效率大幅提升，針對Ansys CFD電機散熱仿真的關鍵技術包括：模型簡化、網格劃分、接地系數、絕緣處理、風扇罩處理、氣隙處理等等。
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電機散熱仿真分析的必要性
電機是一種實現機電能量轉換的電磁裝置。從19世紀末期起，電動機就逐漸代替蒸汽機作為拖動生產機械的原動機。電機在運行時將產生各種損耗，這些損耗轉變成熱量，使電機各部件發熱，溫度升高。電機中的某些部件，特別是電機的絕緣，只能在一定的溫度限值內才能可靠工作。為維持電機的合理壽命，需要采取適當的措施將電機中的熱量散發出去，使其在允許的溫度限值內運行。
展開 
來稿 | Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
關于Ansys CFD
計算流體動力學 (CFD) 是一款操作靈活、結果精確、應用廣泛的仿真工具。Ansys CFD 不僅能提供定性結果，還可就流體的相互作用和平衡做出準確的定量預測，讓新手和專家用戶都能運行出色的 CFD 仿真。全新基于任務的工作流程有助于用戶開展更多的工作：只需進行簡單的學習便可在較短時間內準確地解決復雜問題。
基于ANSYS的水冷電機控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關系到電機的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩態熱模塊及流體模塊,分別對其進行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發熱器件的散熱狀態,得出水冷散熱的仿真效果比常態下的溫度降低約27℃,為實際產品的設計生產提供支撐。
關鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產品小型化的發展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運行時會產生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結構空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結構降階處理
對5.5 k W控制器進行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發熱不嚴重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進行分離，防止后期網格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導致網格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網格設置
網格劃分的好壞直接關系到計算的結果和計算時間的長短，所以在進行網格劃分的時候，優先選擇曲面狀的物體進行網格劃分，這樣在網格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
展開 干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
ANSYS采用降階處理的方式，通過LTI ROM、SVD ROM與ECM耦合方法搭建了完整的電池包熱分析模型，從結果可以看出，這種方法不僅保證了與傳統CFD分析方法一樣的精度，還大大縮短了計算時間，提高了實際用于中的分析效率。
鑒于篇幅的限制，本文未對各模型的理論做詳細的介紹，若有任何疑問請聯系陽普科技。
（注：文中圖片來自ANSYS官方發布的公開資料）
Ansys Zemax / SPEOS | 3片式LCD投影儀的設計與仿真
#3 仿真結果分析
完成光源定義、材料定義、探測器設置、模擬算法選擇后，SPEOS可以實現對投影系統最終的仿真。在GPU運算的加持下，SPEOS具備能夠在短時間內得到高光線數及分辨率的結果。如下是投影儀投射到2米前光幕上的照度及均勻度情況。
結束語
本示例采用一個相對簡單的光學結構，描述了一種基于Ansys OpticStudio與Speos完成3片式LCD投影儀的設計與仿真方法。在成像與非成像設計的工作流中，充分發揮Ansys光學產品線的優勢，可以快速實現整體光學性能的評估。這種方法不僅限于液晶投影(LCD)，同樣適用于數字式光處理投影(DLP)、硅基液晶投影(LCos)。
展開 Ansys fluent16.0流固耦合散熱仿真
穩態求解：風扇用MRF模型，在cell zone conditions中勾選Frame motion，設置好旋轉中心和轉速；
一、流固耦合交界面處理方法：
1、在SCDM中設置共享拓撲；
2、打開fluent meshing，軟件自動生成contact，每個接觸重命名為interface，在fluent中會自動生成交界面；
3、把自動生成的contact刪除，單獨命名各個接觸面為interface，之后在fluent/mesh interfaces中手動匹配；
4、將接觸的part進行form new part操作，之后就不用進行交界面的耦合操作（共節點）；
二、常見報錯：
1、 does not support overlapping geometry in contact region;
2、 does not support overlapping geometry in named sections;
第一種報錯是因為有一個面被設置在了多個接觸對中，檢查接觸面，刪除重復接觸面；
第二種報錯是因為有一個面被重復的命名，檢查named section，刪除重復命名截面；
展開 干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
ANSYS采用降階處理的方式，通過LTI ROM、SVD ROM與ECM耦合方法搭建了完整的電池包熱分析模型，從結果可以看出，這種方法不僅保證了與傳統CFD分析方法一樣的精度，還大大縮短了計算時間，提高了實際用于中的分析效率。
鑒于篇幅的限制，本文未對各模型的理論做詳細的介紹，若有任何疑問請聯系陽普科技。
（注：文中圖片來自ANSYS官方發布的公開資料）
ANSYS Icepak封裝級電子散熱仿真解決方案
ANSYS Icepak–完整的熱仿真工具
Icepak提供完整的熱仿真流程/能力
可集成于ANSYS Workbench，利用WB中的其它軟件，完成上下游工作/多物理場分析
ANSYS ICEPAK的專業之處
快速建模功能：ANSYS Icepak擁有一系列“Object”，借助于它們，用戶可以快速建立常見的電子器件。
ECAD & MCAD 數據導入：ANSYS Icepak可以導入各種格式的ECAD和MCAD數據格式
貼體網格自動劃分Fluent求解器：
- ANSYS Icepak可以自動劃分高質量的貼體網格，而非一般電子散熱仿真工具非常粗糙的階梯型網格。網格算法靈活多變，可根據具體問題選擇最為合適的方法。Icepak網格技術在沒有損失求解精度的情況下使得模擬速度大大加快！
- ANSYS Icepak使用全球CFD市場占有率最高的ANSYS FLUENT求解器。
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從零開始學散熱——實用Ansys Icepak熱仿真教程——課程案例文件
Icepak Cases for the Training.zip
視頻教程地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11492
另外，從零開始學散熱——實用Flotherm熱仿真教程地址
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12616
2021年春季----電子產品散熱理論設計與ANSYS ICEPAK仿真實戰技術高級培訓班招生簡章
專業熱設計人必學必會182講散熱理論設計視頻培訓課程，了解本課程請點擊下面鏈接：
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我所理解的熱仿真---ANSYS ICEPAK電子散熱仿真全套原創視頻教程
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電解電容的發熱損耗計算與分析
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