ansys燈具散熱分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys燈具散熱分析的視頻教程
ansys燈具散熱分析的實(shí)例教程
燈殼散熱，參數(shù)10顆燈珠，每顆燈珠設(shè)定50W完全用于發(fā)熱。
選用AL材料，對流系數(shù)是曲線值。在200℃及以上的熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
環(huán)境一：
設(shè)定環(huán)境溫度40℃，自然對流系數(shù)25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內(nèi)側(cè)面的所有外側(cè)面。
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計(jì)設(shè)為500W。熱對流只設(shè)置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
劃分網(wǎng)格，求解最高溫度。
初始溫度Initial temperature溫度設(shè)為22℃或者40℃結(jié)果最高溫度是130℃。
按照氣體強(qiáng)制對流設(shè)置參數(shù)80W/m^2*℃，結(jié)果最高溫度在75℃。
強(qiáng)制對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度54℃。
自然對流，發(fā)熱功率20W，最高溫度76℃。
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結(jié)構(gòu)二：
散熱貼緊面厚度從1.5mm增長到3慢慢厚，得出的計(jì)算結(jié)果。
最高溫度143℃（溫度增長13℃）。
設(shè)置氣體強(qiáng)制對流系數(shù)80W/m^2*℃，最高溫度為85℃。
展開 SWSIMULATION熱力分析：
10顆燈珠，每顆燈珠功率50W（每秒50J）。
對流設(shè)置所有外接觸面（選擇對流面時取消內(nèi)壁），對流系數(shù)設(shè)置25W/（m^2*k）。對流換熱系數(shù)：空氣自然對流：5-25W/（m^2*k）；氣體強(qiáng)制對流：20-300W/（m^2*k）；
環(huán)境溫度設(shè)為313K，約40攝氏度。
SW設(shè)置材料為鋁合金6061，材料熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
ANSYS中設(shè)置材料為AL，材料熱導(dǎo)率曲線。
結(jié)構(gòu)1
散熱結(jié)構(gòu)：齒高是13mm;齒厚為1mm；間隙為2mm;
SWSIMULATION分析結(jié)果：最高處溫度122℃。
ANSYS分析結(jié)果：130.5℃。
結(jié)構(gòu)2
散熱結(jié)構(gòu)：散熱齒上面中間挖槽。挖了10條寬8mm深4.5mm的槽。
SWSIMULATION分析結(jié)果：最高處溫度137℃(溫度上升了15℃）。
結(jié)構(gòu)3
散熱結(jié)構(gòu)：散熱齒整體降低4.5mm，散熱齒高度8.5mm。
SWSIMULATION分析結(jié)果：最高處溫度160℃(溫度上升了38℃）。
最終得出結(jié)果：結(jié)構(gòu)1散熱齒高度最高不挖槽的散熱結(jié)構(gòu)散熱的效果最好。
展開 SWSIMULATION熱力分析，設(shè)置接觸面熱量500W，對流設(shè)置所有面對流25W/（m^2*k）。環(huán)境溫度設(shè)為313K，約40攝氏度。
對流換熱系數(shù)：
空氣自然對流：5-25W/（m^2*k）
氣體強(qiáng)制對流：20-300W/（m^2*k）
按上述條件：最高溫度是113.5℃
（熱量的方向選擇，選擇反向500w的制熱變成了-500w的制冷了。）
如圖，建立分割面，十個小燈珠分別50W熱量計(jì)算。
得出的結(jié)論：最高溫度能到達(dá)844℃。
熱對流面只設(shè)置為外表面，得出的結(jié)論。
得出結(jié)果：最高溫度處都940℃。
就因?yàn)閺恼麄€面的發(fā)熱，分割成幾個小塊兒的發(fā)熱環(huán)境，最終的溫度就會有很大的差距。
選用50W小燈珠，發(fā)熱量在20W左右。采用最后參數(shù)，重新計(jì)算。
得出的結(jié)論：最高溫度能到達(dá)361℃。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)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(wěn)態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
摘 要：
電機(jī)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(guān)系到電機(jī)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(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)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(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)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(jìn)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(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進(jìn)行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對5.5 k W控制器進(jìn)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(jì)算量和時間增加，一般需要進(jìn)行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)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(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補(bǔ)完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進(jìn)行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計(jì)算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計(jì)算的結(jié)果和計(jì)算時間的長短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
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本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)杯子的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)杯子瞬態(tài)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(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)杯子的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)杯子穩(wěn)態(tài)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(wěn)態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)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(wěn)態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件
燈殼散熱，參數(shù)10顆燈珠，每顆燈珠設(shè)定50W完全用于發(fā)熱。
選用AL材料，對流系數(shù)是曲線值。在200℃及以上的熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
環(huán)境一：
設(shè)定環(huán)境溫度40℃，自然對流系數(shù)25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內(nèi)側(cè)面的所有外側(cè)面。
發(fā)熱量在10個小燈珠區(qū)域，總計(jì)設(shè)為500W。熱對流只設(shè)置在外表面。對流系數(shù)25W/m^2*℃。
劃分網(wǎng)格，求解最高溫度。
SWSIMULATION熱力分析：
10顆燈珠，每顆燈珠功率50W（每秒50J）。
對流設(shè)置所有外接觸面（選擇對流面時取消內(nèi)壁），對流系數(shù)設(shè)置25W/（m^2*k）。對流換熱系數(shù)：空氣自然對流：5-25W/（m^2*k）；氣體強(qiáng)制對流：20-300W/（m^2*k）；
環(huán)境溫度設(shè)為313K，約40攝氏度。
SW設(shè)置材料為鋁合金6061，材料熱導(dǎo)率是170W/m^2*K。
ANSYS
10顆燈珠，每顆燈珠功率50W。SWSIMULATION熱力分析，設(shè)置接觸面熱量500W，對流設(shè)置所有面對流25W/（m^2*k）。環(huán)境溫度設(shè)為313K，約40攝氏度。
對流換熱系數(shù)：
空氣自然對流：5-25W/（m^2*k）
氣體強(qiáng)制對流：20-300W/（m^2*k）
按上述條件：最高溫度是113.5℃
（熱量的方向選擇，選擇反向500w的制熱變成了-500w的制冷了
摘 要：
電機(jī)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(guān)系到電機(jī)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(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
【培訓(xùn)講師】 上海安世匯智流體技術(shù)專家
【培訓(xùn)時間】 2023年9月6日-9月8日
【培訓(xùn)費(fèi)用】 4500元/人
【培訓(xùn)等級】 中 級
【培訓(xùn)地點(diǎn)】 上海安世匯智公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓
【培訓(xùn)特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)豐富，精準(zhǔn)匹配行業(yè)
—— 理論與上機(jī)結(jié)合，教學(xué)質(zhì)量有保障
—— 真實(shí)案例教學(xué)，貼合企業(yè)實(shí)際需求
基于Icepak的電子散熱分析高級培訓(xùn)
培訓(xùn)背景
仿真模擬是當(dāng)今電子散熱設(shè)計(jì)必不可少的手段。它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助工程師快速發(fā)現(xiàn)散熱設(shè)計(jì)中的問題，分析散熱設(shè)計(jì)可能的改進(jìn)方案。隨著設(shè)備小型化的發(fā)展，客戶體驗(yàn)度需求的日益提升，企業(yè)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(zhàn)：模型越來越復(fù)雜，對精度的要求越來越高，需要考慮的物理現(xiàn)象越來越復(fù)雜，期望的計(jì)算時間越來越短。一些曾經(jīng)非常流行的電子散熱仿真軟件已經(jīng)不能滿足這些新的工程需求
課程介紹：
仿真模擬是當(dāng)今電子散熱設(shè)計(jì)必不可少的手段。它利用計(jì)算機(jī)技術(shù)幫助工程師快速發(fā)現(xiàn)散熱設(shè)計(jì)中的問題，分析散熱設(shè)計(jì)可能的改進(jìn)方案。隨著設(shè)備小型化的發(fā)展，客戶體驗(yàn)度需求的日益提升，企業(yè)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(zhàn)：模型越來越復(fù)雜，對精度的要求越來越高，需要考慮的物理現(xiàn)象越來越復(fù)雜，期望的計(jì)算時間越來越短。一些曾經(jīng)非常流行的電子散熱仿真軟件已經(jīng)不能滿足這些新的工程需求。
