ansys翅片散熱的案例
探索IGBT冷卻的進步：翅片散熱器的影響
這就是IGBT冷卻的最新進展，特別是針翅片散熱器的使用發揮作用的地方。
IGBT產生熱量是其操作的副產品。如果這種熱量沒有得到有效管理，可能會導致設備故障、效率降低和壽命縮短。傳統的冷卻方法，如強制空氣和液體冷卻，已被用于解決這個問題。然而，這些方法有局限性，特別是在產生的熱量可能很大的大功率應用中。
這就是針翅片散熱器的用武之地。這些器件本質上是金屬結構，其表面有許多引腳突出，為冷卻IGBT提供了更高效的解決方案。引腳增加了散熱器的表面積，從而實現更有效的散熱。這在高功率應用中特別有益，因為傳統的冷卻方法可能難以跟上產生的熱量。
針翅片散熱器對IGBT冷卻的影響是顯著的。它們已被證明可以將IGBT的工作溫度降低多達20%，延長其使用壽命并提高其效率。這是一項重大進步，特別是在電動汽車和可再生能源等行業，電子設備的可靠性和效率至關重要。
此外，針翅片散熱器結構緊湊，重量輕，非常適合在空間和重量非常寶貴的設備中使用。與傳統的冷卻方法相比，它們需要的維護更少，從而降低了總體擁有成本。
在IGBT冷卻中使用針翅片散熱器是技術進步如何顯著提高器件性能和可靠性的一個主要例子。但是，重要的是要注意，這只是拼圖的一部分。有效的熱管理需要采用整體方法，不僅要考慮冷卻方法，還要考慮設備設計、所用材料和操作環境。
總之，針翅式散熱器的出現徹底改變了IGBT冷卻領域。它們為管理這些設備產生的熱量、提高其性能并延長其使用壽命提供了更高效和有效的解決方案。隨著電子設備變得越來越強大和緊湊，有效的熱管理的重要性只會增加。
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
利用改進的散熱功能，微軟可以為電子設備安裝更強大的微處理器，可以設計更薄的電子設備，可以提供更高的處理速度。
更可控的散熱
與現有技術的制造工藝相比，3D打印的熱管理裝置的公差更小。而且，3D打印的熱管理系統的輪廓可以更好地利用先前浪費的空間并將熱側熱連接到冷側。換句話說，通過3D打印所實現的緊密的彎曲和拐角設計可以將原來傳統制造方法無法利用的空間充分利用起來。
熱管或蒸汽室的內部結構對于相變性能是重要的。影響相變性能的特征包括蒸汽空間和毛細管特征。蒸汽空間是蒸發的工作流體行進到冷凝器的路徑，并且毛細管特征是冷凝的工作流體返回蒸發器的路徑。3D打印的散熱裝置有效利用了整個系統中的空隙，改善了熱管或蒸汽室的整體性能并改善了動力能力，使得毛細管特征不會受到破壞機制的影響（例如塌陷，開裂或起皺）。
傳統的制造技術中，散熱片的部件各自是分開的，這些散熱器翅片通過釬焊或以其他方式附接在熱管或另一表面上。每個散熱翅片和熱管之間的結合增加了現有技術裝置內的熱阻，從而降低了熱效率。
3D打印翅片也允許翅片根據系統幾何形狀和冷卻方法而變化。例如，如果使用主動冷卻，則翅片可以被設計用于在計算設備的高流動區域中的最佳主動冷卻效率的形狀，然后被調諧為對于通過計算設備的低流動區域中的自然對流進行耗散而言是最佳的狀態。自然對流翅片可以被配置為在計算設備的標準方向上的最佳狀態?？梢詫?em>散熱片添加到主散熱部位的頂部和底部。在母板和主要散熱部分之間的區域中，散熱片的幾何形狀可以是不同的，包括例如具有圓形橫截面的翅片，該翅片的形狀可以隨著距翅片基部的距離而變化，不僅可以具有不同橫截面形狀，還可以帶有通道或管，包括例如正弦波或貝塞爾曲線結構。
展開 ANSYS workbench 芯片穩態散熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習芯片的三維模型處理
2、學習芯片穩態散熱分析步的建立
3、學習芯片穩態散熱分析的載荷施加
4、學習芯片穩態散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片穩態散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
Ansys Icepak/AEDT的散熱分析優化專題培訓
【培訓講師】 上海安世匯智流體技術專家
【培訓時間】 2023年9月6日-9月8日
【培訓費用】 4500元/人
【培訓等級】 中 級
【培訓地點】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經驗豐富，精準匹配行業
—— 理論與上機結合，教學質量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業履歷
【培訓日程】
時間
具體內容
第一天
Icepak軟件基本功能特色介紹
Icepak模型庫、對象庫、材料庫等的詳細介紹
Icepak全局網格以及局部網格控制方法以及參數設置
基于Icepak模型建立方法
復雜對象建立、編輯對齊工具介紹
相關案例操作
第二天
物理模型介紹，自然對流、強迫對流等邊界條件設置講解
PCB熱分析方法以及參數設置
網格劃分技術介紹——非連續性網格的設置方法
瞬態分析計算設置
相關案例操作
第三天
Icepak/AEDT參數化分析流程簡介
Icepak/AEDT 參數化設計、分析（單物理場/多物理場耦合）方法
擬CEPAK/AEDT 優化分析案例展示
Icepak優化案例操作練習
綜合答疑
【報名鏈接】
https://www.wenjuan.com/s/jaQVVfE/
（開課前一周截止報名）
【小貼士】
· 本次課程有上機操作環節，我們會準備好電腦與軟件；若報名人數超額，則需部分學員攜帶自己的電腦，我們會為您裝好試用軟件。
· 本次課程含工作午餐，不含其他食宿費用。
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展開 
ANSYS與FLUENT瞬態散熱模型對比
最近在做熱分析時，得到這樣一個ansys的算例——帶空金屬板冷卻的瞬態熱分析，使用fluent軟件進行了仿真，與ansys的結果做以對比。
問題描述如下：一長方形金屬板，板得長度為15cm，板得中央是一個半徑為1cm的圓孔。板得初始溫度為500℃，將其突然放置于溫度為20℃，表面傳熱系數為100W/(㎡*℃)的流體介質中，試計算：
1）第1s及第50s這兩個時刻金屬板內的溫度分布；
2）金屬板上4個頂點在前50s內的溫度變化（本文只取左上角點A，如圖1所示）。
該金屬板得基本材料性質如下：
密度為5000kg/m3，比熱容為200J/(kg*℃)，導熱系數為5W/(m*℃)。
圖1
對于這個問題，模型比較簡單，本文對其操作步驟不再詳述，重點在對比ansysy和fluent的仿真結果上。
圖2
圖3
從上圖中可以看出，Ansys的分析結果：1s時，A點的最大溫度為499.999℃，最小溫度為464.98℃；50s時，最大溫度為437.713℃，最小溫度為270.812℃。Fluent仿真結果：1s時，A點的最大溫度為499.99℃，最小溫度為465.37℃；50s時，最大溫度為437.4℃，最小溫度為275.72℃。從上面的兩組數據可以看出，兩種軟件的結果是吻合的，相差在1%左右。
圖4
從上圖中可以看出，ANSYS和FLUENT的結果趨勢完全吻合，最大相差4%。
針對兩款軟件對此問題的求解的結果的差別，或許是求解方式上的差別，ansys是基于有限元的求解方法，fluent是基于有限體積的求解方法。
展開 【ANSYS線上直播回看】Ansys Icepak電子散熱2020 R1新功能介紹
『點擊觀看直播回放』
目前，ANSYS Icepak 分為 AEDT-Icepak 和 Classic-Icepak 兩大版本。作為新一代的電子散熱仿真工具，AEDT-Icepak偏重于電和熱的耦合，也更加適合于電工程師的操作習慣，產品一經推出，便受到了廣大電/熱工程師的歡迎。AEDT-Icepak 2020 R1版本已具備主流模塊的雙向電熱耦合功能，并且繼續遷移 Classic-Icepak 的功能，如全功能的瞬態熱仿真，可大大提高生效效率的 Toolkits 工具箱，同時引入一些新功能，如純導熱問題的 Part-by-Part meshing 功能、輕量模型導入功能等。Classic-Icepak 2020 R1 版本加入臨時的 Sherlock 數據導入流程，并改善了若干已有功能。
此次網絡直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會后我們也陸續收到在線觀眾以及其他用戶前來詢問，在此附上本場網絡直播錄播內容，供大家回看學習。
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展開 Ansys CFD在電機散熱仿真中的應用
3.7
典型結果展示
通過仿真計算結果得到電機的溫度分布與客戶在試驗中測試得到的實驗值吻合較好，對客戶電機散熱性能的優化提出建設性的意見。
4
Ansys CFD電機散熱仿真優勢總結
模型處理能力：該電機模型的處理采用的是ICEM和DM混合處理的方式，DM對于刪除倒角、鍵槽等非常方便，ICEM對類似吊環等處理較方便，并且對于模型的丟失及清補非常方便。Ansys在2014年收購的SCDM對于簡化電機這樣復雜模型將更方便。
網格劃分能力：電機模型相對較復雜，采用ICEM混合網格劃分策略可以大大降低網格數量，Ansys新推出的Fluent Meshing網格劃分模塊在處理類似電機這樣復雜模型，優勢更加明顯。
展開 來稿 | 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。
1
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。
電機冷卻的目的就是根據不同類型電機選擇一種合理冷卻方式，保證在額定運行狀態下，電機各部分溫度不超過國家標準允許的限值。電機的冷卻方式，主要是指對電機散熱采用什么冷卻介質和相應的流動途徑。
展開 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 ANSYS Icepak電子散熱分析高級培訓班
課程介紹：
仿真模擬是當今電子散熱設計必不可少的手段。它利用計算機技術幫助工程師快速發現散熱設計中的問題，分析散熱設計可能的改進方案。隨著設備小型化的發展，客戶體驗度需求的日益提升，企業對成本控制不懈追求，電子散熱仿真面臨著前所未有的挑戰：模型越來越復雜，對精度的要求越來越高，需要考慮的物理現象越來越復雜，期望的計算時間越來越短。一些曾經非常流行的電子散熱仿真軟件已經不能滿足這些新的工程需求。
ANSYS Icepak經過多年的發展，作為業界技術最完備的電子散熱仿真分析軟件，可以幫助工程師完成各種三維流體/熱分析，在通訊、消費電子、汽車電子、電力、家電等領域得到了廣泛的應用，已經成為電子散熱仿真領域最主要的工具之一。 ANSYS Icepak先進的模型與網格處理技術，可以求解幾何高度復雜的電子散熱結構；借助于高度自動化的ECAD數據導入實現微觀電子結構的詳細建模，輔以種高級流動/傳熱模型可以幫助用戶獲得精確的結果；完全自動的熱/結構/電磁耦合方案將復雜的電子多物理問題統一在一起求解，除了幫助用戶獲得更為準確的計算結果，還可以幫助用戶東西多物理場之間復雜的相互影響。
為了應對日新月異的電子散熱仿真需求，提升相關科技工作者的技術水平，同時也讓廣大散熱設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS軟件高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于2017年1月17日-18日在深圳開辦 “ANSYS Icepak電子散熱應用高級培訓班”。
培訓合格者發放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
（注：文中圖片來自ANSYS官方發布的公開資料）
4/26 Ansys電子散熱風扇葉片優化
時間
2022年4月26日（周二）16:00-17:00
費用
免費
講師簡介
周小俠|Ansys
Ansys中國CPS團隊高級應用工程師。負責芯片封裝系統相關產品的支持和研究工作。本碩就讀于電子科技大學電磁場專業。先后就職于長虹、CST China，摩托羅拉和思科，分別從事雷達天線設計、電磁場仿真軟件支持、基站PA設計和交換機EMC仿真工作。
點擊報名：https://v.ansys.com.cn/Live/ywUPKq4G?source=jishulink
基于Ansys Icepak的散熱器優化
基于Ansys Icepak的散熱器優化
1. 簡介
Ansys Icepak是專業的、面向工程師的電子產品熱分析軟件。借助Icepak的分析，用戶可以減少設計成本、提高產品的一次成功率，改善電子產品的性能、提高產品可靠性、縮短產品的上市時間。本文通過Icepak建立了一個簡單的電子系統熱仿真模型，通過對散熱器的優化，使系統的的最高溫度處于設計要求范圍內（< 70 ℃）。
2. 模型
模型由PCB、芯片、風扇、以及散熱器組成。PCB的材料設為正交各向異性，平面內的導熱系數為600 W /（K·m），法向導熱系數為0.4 W /（K·m）；9個芯片的發熱功率均為20 W；風扇的體積流量為0.035 m3/s；散熱器類型為擠壓鋁散熱器。
初始散熱器的總高度設為6 mm，翅片數為10個，如下所示。
3. 網格劃分
為了提高網格質量并減少網格數目，創建一個包含風扇的assembly和一個包含所有芯片及散熱器的assembly，劃分網格如下：
4. 求解分析
對建立的仿真模型進行求解，得到溫度云圖如下：
由溫度云圖可知電子系統最高溫為79.9℃，超過了設計要求，因此需要對散熱器進行優化。
5. 散熱片優化
對散熱器的高度和翅片數進行優化，以使系統的溫度低于70℃。
5.1. 定義變量
將散熱器的高度和翅片數分別定義為fin_h和fin_count變量，fin_h的范圍為6-10 mm，fin_count的范圍為10-16。如下所示。
5.2. 定義函數
定義一個名為mxtemp的函數，限制系統的最高溫度為70℃；另外定義一個名為HS_mass的目標函數，使系統的溫度達到要求時要求時散熱器的質量盡可能的小。
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本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習杯子的三維模型處理
2、學習杯子穩態散熱分析步的建立
3、學習杯子穩態散熱分析的載荷施加
4、學習杯子穩態散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 杯子穩態散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
你會得到什么：
1、學習杯子的三維模型處理
2、學習杯子瞬態散熱分析步的建立
3、學習杯子瞬態散熱分析的載荷施加
4、學習杯子瞬態散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 杯子瞬態散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關所有分析文件。
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