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背景戶外通信機柜廣泛應用于電力和通訊系統，其內部裝有工作模組、蓄電池等設備。由于機柜直接暴露于自然環境中受太陽輻射，加之機柜內部各元件工作產生熱量，容易造成柜內溫度過高，影響系統的可靠性。因此，熱設計是戶外通信機柜設計的重要環節。數值仿真技術為復雜電子設備的散熱性能評估提供了全新的手段，可有效加速產品設計進程、降低成本。

風冷散熱一般指采用風扇、空調等設備對機箱機柜進行散熱，其主要特點：（1）風冷系統簡單可靠、安裝方便、故障率低，在北方部分城市的冬季還可以利用自然冷源對機柜進行散熱；（2）風冷散熱的本質是將設備產生的熱量轉移到環境中，成本遠低于其他散熱方式；（3）散熱效率相對較低。

利用“軸流風扇”智能元件，可以快速搭建機柜內的散熱風扇模型，大幅提高建模效率。

Part.3/ 設置風扇位置（包含制冷設備風扇出風溫度規定為15攝氏度，機柜風扇以及服務器散熱風扇）

表1 數據中心主流散熱技術比較 備注：1.因目前暫無國家或行業規范標準，冷板式液冷、浸沒式液冷對于機房承重要求來源于數據中心設備企業的建議值；2.由于不同冷卻液密度的差異，使得浸沒式液冷機柜對于承重要求差別較大，采用密度小的合成烴類冷卻液的浸沒式液冷機柜對于承重要求≧10KN/m2，而采用密度大的氟化物冷卻液的浸沒式液冷機柜對于承重要求≧15KN/m2；3. 1Kg=9.8N(牛頓

機柜的密封部位設計通過彈性密封材料和密封膠實現。機柜的散熱設計，一般采用強迫風冷。具體為通過熱管將設備運行發出的熱量傳導至位于風道中的散熱片。風道中的風扇從外部抽風對散熱片進行冷卻。使用將風道進行隔離的設計，雖避免了灰塵對設備元器件的損害，但在機柜長時期使用后，風道內的散熱片鰭片和風扇的葉片上仍然會堆積灰塵，因此需對其進行定期清理。

該設計方式通常用于加固型鈑金機柜，防塵等級可達 IP6。機柜的密封部位設計通過彈性密封材料和密封膠實現。機柜的散熱設計，一般采用強迫風冷。具體為通過熱管將設備運行發出的熱量傳導至位于風道中的散熱片。風道中的風扇從外部抽風對散熱片進行冷卻。

Part.1/首先創建一個新算例，設定好我們的先天條件包括分析類型，默認流體初始條件等Part.2/賦予模型中的實體材料，這里我們外殼設置為石膏板，管道，機柜使用軟鋼Part.3/設置風扇位置（包含制冷設備風扇出風溫度規定為15攝氏度，機柜風扇以及服務器散熱風扇）Part.4/設置我們服務器的發熱量（這里我們可以以耗電量的97%

主動散熱熱設計案例的基本條件是：功耗高、熱源集中；安裝條件、設備外形尺寸明確限制，散熱面積有限；無法設計出自然散熱的有效方案。機柜內設計通常有風冷、管路液冷、噴淋蒸發；機柜外設計通常有散熱翅片設計、風機強迫風冷。仿真評估重點在于大功耗器件的散熱特性測試或仿真；依據功耗元器件總體結構合理布置方案；整機熱設計方案的仿真評估。

刀片服務器比機架式服務器更節省空間，同時，散熱問題也更突出，往往要在機箱內裝上大型強力風扇來散熱。此型服務器雖然空間較節省，但是其機柜與刀片價格都不低，一般應用于大型的數據中心或者需要大規模計算的領域，如銀行電信金融行業以及互聯網數據中心等。

邊緣數據中心的基礎設施規模呈現出一體化機柜的整體形態，具有高帶寬、低時延、規模小、部署靈活等優勢。但是大部分散熱模塊集成在機柜底部，會導致機柜內垂直方向的冷卻液量分布不均勻。因此，要進一步實現高性能計算能力的部署，提高服務器的散熱性能是關鍵。服務器的冷卻技術一般分為風冷、液冷、熱傳導和智能冷卻技術。

數據中心UPS系統設計UPS容量計算u按照現行《數據中心設計規范》（GB50174-2017）標準中要求：數據中心內設備的散熱量，應以設備實際用電量為準。對主機房內的電子信息設備的用電量不能完全掌握時，可參考所選UPS電源的容量和冗余量來計算設備的散熱量。

陳旭海等人[4]利用Ansys對風冷條件下的儲能電池溫度場進行仿真分析，并根據仿真結果對存放電池模塊的機柜進行優化設計。同時也有研究表明，在風冷散熱系統中，改善冷卻風道設計[5]、合理調整電池組間距[6]均可改善電池組溫度的均衡性。桂永勝等人[7]為船舶電氣設備設計了一套模塊化的水冷系統，可用于船舶儲能電池的散熱。

兩相流泵送冷卻等 ?核心部件?：冷卻液（電子氟化液、礦物油等）、CDU（冷卻液分配單元）、冷板、快接頭、泵閥、漏液檢測系統、智能溫控傳感器 ?數據中心應用?：模塊化/預制化液冷數據中心、微模塊、UPS、精密空調、余熱回收系統 ?AI與算力配套?：GPU/CPU液冷散熱器、高密機柜、800V高壓直流液冷協同方案

算力提升的背后， 芯片必須具備更高計算效率，在更短時間內完成更多運算，因而必然伴隨芯片能耗的加大，因此機柜功率或將迎來大幅提升， 散熱問題將愈加突出。

浸沒式液冷需要額外的密封手段和一套完整的專用服務器或機柜，這給數據中心維護和改造帶來了巨大挑戰。間接液冷技術適應性強，可用于新舊數據中心的改造。液冷板是間接液冷的關鍵部件之一。液冷板的材料、結構和制造工藝對散熱性能有很大影響。目前微通道成形技術包括微銑削、微線切割、激光微加工、光刻等。液冷板的焊接方法有回流焊、擴散焊、摩擦焊等。微通道采用電火花線切割加工。

應 用 范 圍1、電子產品芯片的熱設計與分析2、PCB板和散熱模組的散熱設計優化3、手機、平板電腦、機箱、機柜的全尺度熱仿真分析4、大型機房與系統級別的散熱仿真核 心 功 能1、快速建模伏圖?電子散熱軟件提供大量電子設備專用零部件的參數化建模宏，快速準確地完成各種冷卻場景的建模。

莎益博利用Ansys Icepak協助工業客戶處理了各式各樣的散熱設計問題，尺度范疇小如芯片，到PCB組件、電子器件模塊，大如整機系統、服務器機房/機柜等，都是Ansys Icepak可以計算的范圍。

對于工商業儲能機柜，應用于戶外，需要考慮太陽輻射對散熱影響，本案例基于icepak建立仿真模型，包括詳細仿真設置步驟及仿真模型，可直接下載運行出結果。 ?

系統級分析能力： 無論是芯片封裝、PCB板級，還是整機系統級（如數據中心機柜），Flotherm都能提供從細節到整體的全面熱分析視角，避免設計盲區。 三、Flotherm如何賦能研發全流程？ 概念設計階段： 快速評估不同散熱方案（如自然對流、強制風冷、液冷）的可行性，為架構設計提供關鍵數據支撐。