ansys通風(fēng)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(duì)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(lái)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(duì)不同的散熱器進(jìn)行必要的簡(jiǎn)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(cè)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(duì)某植物生長(zhǎng)照明LED燈進(jìn)行了熱仿真優(yōu)化計(jì)算，通過(guò)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)其溫度較高，LED的壽命減少。
對(duì)LED燈珠和電源驅(qū)動(dòng)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(jí)工程師、ANSYS Icepak產(chǎn)品經(jīng)理
首發(fā)：仿真秀公眾
展開(kāi) Ansys電機(jī)熱設(shè)計(jì)解決方案
控制器熱仿真設(shè)計(jì)
熱-電子設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵問(wèn)題
-子器件的故障與其工作溫度有密切關(guān)系
-溫度最為敏感的：量使用的半導(dǎo)體器件和微電路，故障率隨溫度的增加而指數(shù)地上升
電子設(shè)備內(nèi)關(guān)鍵器件的熱模擬
溫度云圖
Ansys電機(jī)散熱、通風(fēng)模擬產(chǎn)品方案
ICEPAK專(zhuān)業(yè)的電子散熱仿真工具
芯片級(jí)、封裝級(jí)、板級(jí)、系統(tǒng)級(jí)全尺度電子散熱仿真
-基于”O(jiān)bject”建模，用戶(hù)可以快速建立常見(jiàn)的電子器件模型
-可以導(dǎo)入各種格式的ECAD和MCAD數(shù)據(jù)格式：STEP， IGES，ProE，UG等（借助于
DesignModeler）；MCM，IDF，BRD，Gerber，ANF，ODB++
-自動(dòng)化快速網(wǎng)格劃分技術(shù)：六面體網(wǎng)格；貼體混合網(wǎng)格
-健壯、快速的求解器技術(shù)：基于FLUENT
-物理模型豐富：層流、湍流、自然對(duì)流、強(qiáng)制對(duì)流、輻射、太陽(yáng)輻射、旋轉(zhuǎn)部件、濕度、污染物擴(kuò)散
結(jié)論
-流體仿真技術(shù)可以應(yīng)用在電機(jī)本體、散熱系統(tǒng)、控制器等設(shè)備的流動(dòng)、熱的相關(guān)設(shè)計(jì)
中
-流體仿真技術(shù)可以提供工程上可信的結(jié)果
-ANSYS提供了完善的產(chǎn)品方案來(lái)解決電機(jī)本體、散熱系統(tǒng)、控制器中的流動(dòng)、熱問(wèn)題
-ANSYS的產(chǎn)品方案可以將電磁、流動(dòng)、熱等多物理場(chǎng)統(tǒng)一在一個(gè)框架下解決
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