ansys熱分析機箱散熱的案例
【AICFD案例教程】電子機箱風冷散熱分析
AICFD是由天洑軟件自主研發的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。
一、概 要
1）案例描述
本案例針對電子機箱強迫風冷的熱仿真分析，該模型前側布有兩個進口，后側為出口，機箱內布置有PCB板，板卡上有散熱器和各類芯片。使用湍流模型和熱源模型對機箱內芯片散熱進行熱仿真分析。
展開 風冷機箱主動散熱案例仿真分析
定義CPU與散熱器接觸的面定義接觸熱阻。
11、定義目標
由于CPU的溫度和變壓器的溫度是散熱設計的關鍵，所以把其設置為目標，且用于控制目標收斂。
12、定義網格
先設置全局網格，采用自動網格劃分，細化等級為4，再針對所有的電子元器件和PCB進行局部網格劃分。
三、求解計算
在正式求解之前，首先劃分網格，根據網格的結果再調考慮局部網格劃分設置是否合理。網格劃分判斷沒問題后，再進行求解。
四、仿真結果
1、切面云圖
CPU的溫度85℃
變壓器的溫度為79℃
2、表面云圖
3、流動跡線
五、小結
通過以上一個典型的風冷機箱案例，展示被動散熱仿真模型的建立過程。得到了的CPU的溫度以及變壓器的溫度，但總體溫度還是偏高，還有很大的優化空間，比如，增加CPU散熱器底板厚度、筋的高度甚至可以嵌銅，變壓器的方向轉動90°，調整電容的位置等。
文章作者：白堤，碩士，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號 工程師轉型圈 拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
展開 ANSYS燈具散熱殼穩態熱分析-主分析文件
燈殼散熱，參數10顆燈珠，每顆燈珠設定50W完全用于發熱。
選用AL材料，對流系數是曲線值。在200℃及以上的熱導率是170W/m^2*K。
環境一：
設定環境溫度40℃，自然對流系數25W/m^2*℃。自然散熱面是去掉內側面的所有外側面。
發熱量在10個小燈珠區域，總計設為500W。熱對流只設置在外表面。對流系數25W/m^2*℃。
劃分網格，求解最高溫度。
初始溫度Initial temperature溫度設為22℃或者40℃結果最高溫度是130℃。
按照氣體強制對流設置參數80W/m^2*℃，結果最高溫度在75℃。
強制對流，發熱功率20W，最高溫度54℃。
自然對流，發熱功率20W，最高溫度76℃。
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結構二：
散熱貼緊面厚度從1.5mm增長到3慢慢厚，得出的計算結果。
最高溫度143℃（溫度增長13℃）。
設置氣體強制對流系數80W/m^2*℃，最高溫度為85℃。
展開 ANSYS Icepak在機箱機柜熱仿真中的應用
機箱機柜一直被看作是電子設備中的低值、附屬產品，只是用來容納數據卡、IC板，主芯片等設備的容器，并不被重視。但是，附屬的機箱卻是昂貴的IT設備最直接的物理保護。重視IT設備本身，卻忽視了其所處的安裝環境，往往有設備運行可靠性不高，故障頻發，提前老化報廢的潛在風險。
同樣，對于軍用電子設備，工作環境相當惡劣，因此通常采用密封機箱來解決這一問題，而密封與散熱則是一對矛盾，在設計時必須同時考慮內部和外部的兩種熱設計方案，通過合理的熱設計和空間熱量分布與轉化仿真，使其從內部向外部的傳熱達到最佳狀態。
這里以一個全封閉、無風扇長效UPS開發案例的熱設計過程來闡述空間熱量分布與轉化分析平臺在產品開發過程中的有效性和必要性。問題的關鍵就是在不增加系統溫升的情況下怎么處理系統散熱。
總體方案：整個系統由三個艙組成，變壓器艙，主Power板艙，散熱片艙，三個艙相互隔開，以減少熱相互影響。
系統Thermal模型圖
變壓器與POWER板隔開
在此種UPS中，變壓器是一個較大的功耗元器件，對系統的溫升的影響不可忽視，進而影響到其他功耗元器件得溫升。
1
變壓器與Power板用薄板隔開
沒加隔板前，整個溫度場分布
加隔板后，整個溫度場分布
由圖可以看見，加隔板后，Power板側的元器件溫升都有所下降了10~20℃。
展開 
ANSYS CFD/ICEPAK 在電子、電氣熱設計和散熱分析技術高級培訓班
2016年7月13日 - 2016年7月14日
9:00 - 17:00
培訓內容：
第一天
■CFD理論及ICEPAK軟件簡介
CFD入門基礎簡介
ICEPAK軟件功能簡介
■ICEPAK軟件介紹（熟悉軟件操作界面）
模型建立
網格劃分
邊界條件
求解設定
后處理（ICEPAK后處理及CFD-POST后處理）
■PCB板熱仿真分析案例（結合軟件demo）
案例介紹
Demo演示
第二天
■機箱散熱仿真分析案例（結合軟件demo）
案例介紹
Demo演示
■ICEPAK參數化案例分析
ICEPAK參數化分析
Workbench參數化分析
■LED案例仿真分析
復雜外部模型的導入
網格如何細化設置
■答疑
培訓講師： ANSYS認證工程師
收費標準： ￥4000/人，包括培訓費、資料費、書籍費、證書費和上機費（學員食宿自理）
電腦：學員自帶筆記本為主，ANSYS公司提供12臺電腦
上課時間：2016年7月13日-14日（上午9點-12點，下午2點-5點）
上課地點：ANSYS原廠深圳分公司：深圳市福田區金田路4028號榮超經貿中心1009
點擊下載ANSYS仿真高級培訓班報名回執表
報名方式：填寫報名回執表發送Email或傳真至深圳分公司（0755-82550670）
深圳聯絡人：莊百興 18675506525 baixing.zhuang@ansys.com，0755-82552976
特別優惠：
團體報名：￥3200元/人（3人及以上）；5人報名，1人免單
ANSYS老用戶：￥3200元/人
在維護期內的用戶：￥2400元/人
提前2周報名并付款，在上述三條基礎上再優惠￥200元/
展開 30mm機箱熱設計案例分析
環境條件：
機箱尺寸160x160x30mm;
CPU瓦數35W, CPU VR瓦數13W;
主板到機箱上側面蓋有23mm,減去CPU高度機箱的厚度,可用空間只有15mm;
給定thermal的空間140x75x15mm;
問題1來了, 在有限的空間里, 如果是你, 你會怎么去解這個熱? 原則, 考慮ID以及cost, 設計出來的東西至少不要太奇怪, 影響到機箱外觀, 且cost盡你最大努力去壓到最低. 你的solution or 方向會是什么樣的? 期待有興趣的朋友一起study.
上圖,
黑色箭頭示意系統風流場, 黑色線框為給定thermal的空間.
初來乍到, 熱設計菜鳥一名,
share案例分析, 只為一起study, 精進技術,
看官們不喜勿噴,有錯誤不清晰的地方請踴躍指教,感謝!
期待熱愛熱設計的你一起來研究討論~
展開 ANSYS HFSS 17.1機箱諧振分析 ￥8.88
主要利用電磁場可視化仿真技術，通過運用電磁場環境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1中的本振模式分析方法，研究機箱最容易被干擾的頻率與分布區域，分析其電磁場分布的可視化結果，直觀的展示出電磁場分布規律及其傳播特性。介紹了本征模式工作的原理知識，并詳細介紹了整個仿真模型的建立步驟，包括模型的導入、材料的設置、邊界條件、求解設置與結果查看等。
ANSYS HFSS 17.1機箱屏蔽分析 ￥8.88
通過運用電磁場環境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1，研究機箱對外來干擾的屏蔽效能，分析其電磁場分布的可視化結果，直觀的展示出電磁場分布規律及其傳播特性。以某機箱模型為例，采用ANSYS HFSS 17.1軟件，進行機箱的屏蔽效能仿真與分析。包括模型的設計、邊界條件、激勵的設置和求解、查看結果等。
ANSYS HFSS 17.1機箱電磁泄漏分析 ￥8.88
本教程主要利用電磁場可視化仿真技術，通過運用電磁場環境仿真軟件ANSYS HFSS 17.1，研究機箱內部輻射源對外部的輻射泄漏情況，分析其電磁場分布的可視化結果，直觀的展示出電磁場分布規律及其傳播特性。采用ANSYS HFSS 17.1軟件，進行機箱的電磁泄漏仿真與分析。包括模型的設計、邊界條件、激勵的設置和求解、查看結果等。
新能源電動汽車水冷電機散熱理論熱設計與熱仿真管理分析
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展開 功率器件熱計算及散熱片選型分析 ￥50
功率器件散熱計算及散熱片選型分析
1.判斷功率器件是否需要散熱片？
對于本文的其余部分，讓我們假設正在使用 TO-220 封裝中的晶體管開發應用，晶體管的開關和傳導損耗相當于 2.78 W 的功耗，以及環境工作溫度為該應用預計不會超過 50°C。該晶體管是否需要散熱器？（詳見計算表）
2.散熱片熱阻計算及選型？
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
基于MARC的鑄鐵散熱片熱機耦合分析
表1為分析計算所需的HT250材料的物理性能，圖5為在有限元分析中材料熱導率曲線擬合圖。
2.4 約束與載荷
本次分析計算的鑄鐵機殼約束及載荷以實驗數據為準，該機殼電機鐵心溫度、表面溫度及試驗環境溫度見表2。
由于鐵心與機殼內表面接觸，故在進行熱分析的時候可將機殼內表面直接輸入鐵心溫度。機殼外表面溫度及散熱片與空氣之間以對流換熱為主，也有少量輻射散熱，但一般機殼表面溫度不是很高，在實際計算中可以省略輻射散熱的影響，因此可以在機殼外表面和散熱片表面上直接輸入對流載荷的表面傳熱系數及試驗環境溫度。如圖6所示。
3 分析結果
3.1 熱分析
在MENTAT里對模型進行熱分析。分析結果如圖7所示。
從分析結果來看，電機散熱片頂部溫度為51.07℃，與實驗值50.7攝氏度基本吻合。證明MARC的分析功能較好的反映了機殼的散熱能力。
3.2 熱流量分析
圖8為散熱片熱流量分析云圖。
從分析結果來看，電機散熱片在根部溫度變化最大，相對集中。根據分析結果，我們可以在實際生產中調整散熱片外形尺寸，使散熱片各部分熱流量均勻，溫度變化合理，達到更好地散熱效果。
4 結語
計算機軟件給工程實踐帶來了極大的方便。
展開 自然散熱管腳類器件flotherm熱仿真誤差分析案例1
自然散熱管腳類器件flotherm熱仿真誤差分析案例1
我們在做產品分析時，多會發現一些器件仿真溫度與實測偏差很大的情況，這個時候多留意一點，細心觀察一下會獲得許多收獲與改進。本文整理一篇管腳類器件散熱仿真與實測誤差進行分析比對，共與大家一同學習參考。
問題來源
在做一款自然散熱產品仿真時，遇到一個功耗約為0.5W的二極管器件溫度明顯偏高，由于主要問題在二極管的溫度，因此將二極管單獨提取出來，專門研究分析：
相關條件如下：
環境溫度25℃
模型尺寸50×90×110（mm）
自然對流散熱
材料特性：外殼為塑料外殼，PCB板為導熱系數各向異性的FR4，二極管為導熱系數設為30的陶瓷材料，管腳為銅。功耗0.5W，其中，二極管外形建模方式如下：
模型1.1
仿真結果：
模型1.1溫度云圖
由圖中可以看出，二極管的最高溫度已經達到了202℃，這顯然不符合常理。于是又仔細觀察實物，修正模型如下：
實物 模型1.2
對其進行仿真，結果如下：
模型1.2溫度云圖
由模型1.2仿真結果可以看出，現在二極管最高溫度為143℃。可見，由于管腳由一個變為兩個，二極管最高溫度相差59℃。可以看到：對管腳類器件的建模應仔細按照實物建立，管腳的個數對器件的散熱影響很大。
修正管腳數量后，溫度仍然有很大的偏差，在實際中自然散熱狀態下功率為0.5w的二極管溫度也不會達到這么高，因此應該還有其它導致溫度很高的原因。
展開 FloEFD熱仿真分析之模型簡化（四）-風扇散熱器
FloEFD熱仿真分析之模型簡化（四）-風扇散熱器
CAE白堤
風扇散熱器
隨著封裝元件的熱功耗密度不斷增加，單純的散熱器所帶走的熱量已經很難滿足需求。風扇散熱器可以大幅提升在有限空間內散熱器的散熱能力，一般情況下，封裝元件被貼附在散熱器底部，由風扇促使空氣快速流動，將封裝元件熱量速度傳遞到散熱器而帶走。散熱器還沒有加裝風扇之前，從熱量傳遞來看是被動散熱。而現在加裝了風扇之后，變成了主動散熱。
風扇散熱器的簡化
FloEFD中散熱器模擬功能允許用戶用一個簡化模型來近似模擬一個強迫風冷散熱器。在一個中大型散熱系統中，通過將形狀復雜的散熱器替換為一個模擬散熱器，就可以大大減少計算時間。當定義散熱器模擬后，用一個六面體方塊來模擬某個散熱器，流體通過該方塊的某個指定表面流入，通過其他指定表面流出。熱量將按照給定的熱功耗在某元件內產生。
文章作者：白堤，碩士，有限元設計圈主編，就職于國內某知名企業，主要從事熱設計仿真工作。大佬們都還在努力，更何況自己還只是個學習者。希望通過微信公眾號拋磚引玉，結交更多志同道合的朋友。仿真之路漫漫其修遠矣，我將上下而求索。
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