ansys鋼板散熱模擬的案例
ANSYS Icepak應(yīng)用于LED球泡燈的散熱模擬計(jì)算
對球泡燈設(shè)計(jì)而言，一個(gè)最重要的方面是散熱器的設(shè)計(jì)。通常散熱器由壓鑄鋁制造（因?yàn)樗男螤畋容^復(fù)雜），但是壓鑄鋁的導(dǎo)熱率比較低。因此散熱器經(jīng)常被設(shè)計(jì)成體積笨重的模型。如果使用高密度鑄鋁（導(dǎo)熱率與鋁型材接近）來制造散熱器，可以改進(jìn)LED球泡燈的熱可靠性。
挑戰(zhàn)：LED球泡燈的散熱器通常需要考慮美觀等要求。對不同的散熱器進(jìn)行必要的簡化（不影響其散熱性能，比如刪除小尺寸倒角、安裝孔等等），使用熱分析軟件建立相應(yīng)的CFD熱仿真模型，詳細(xì)捕捉異形復(fù)雜的散熱器幾何結(jié)構(gòu)，進(jìn)行CFD分析計(jì)算，可以預(yù)測洞悉LED球泡燈的熱流特性。
結(jié)果：在熱分析軟件Icepak中，分別設(shè)置散熱器模型為壓鑄鋁和高密度鑄鋁（HDDC），進(jìn)行兩種工況的CFD模擬計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)，如果散熱器使用壓鑄鋁，則模型最高溫度為137C；如果散熱器使用高密度鑄鋁，則模型最高溫度為127C，降低了10C。
壓鑄鋁散熱器計(jì)算結(jié)果
高密度鑄鋁散熱器計(jì)算結(jié)果
使用Icepak進(jìn)行熱仿真時(shí)，必須建立準(zhǔn)確的散熱器熱模型，促使網(wǎng)格精確捕捉散熱器復(fù)雜的細(xì)節(jié)特征，才能得到LED球泡燈準(zhǔn)確的CFD計(jì)算結(jié)果。
將優(yōu)化后的散熱器放置在更高熱耗的球泡燈上，可以發(fā)現(xiàn)，LED球泡的熱性能仍然低于LED燈珠的最高限制。如果在LED鋁基板（PCB板）與鑄鋁散熱器之間添加導(dǎo)熱墊片，LED球泡燈的溫度可以更低，熱可靠性更高。
另外，AAVID使用Icepak對某植物生長照明LED燈進(jìn)行了熱仿真優(yōu)化計(jì)算，通過計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其溫度較高，LED的壽命減少。
對LED燈珠和電源驅(qū)動進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使得其壽命達(dá)到10年以上。
作者：王永康，安世亞太高級工程師、ANSYS Icepak產(chǎn)品經(jīng)理
首發(fā)：仿真秀公眾
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