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摘 要：根據(jù)電子設(shè)備工作時局部熱耗過大的狀況，設(shè)計了小通道液冷冷板。利用ICEPAK仿真軟件，分別對小通道冷板和普通S型流道冷板進(jìn)行散熱性能研究，研究發(fā)現(xiàn)小通道冷板的散熱效果明顯優(yōu)于普通S型流道冷板。對小通道結(jié)構(gòu)參數(shù)（肋片間距、厚度）及進(jìn)口處流量進(jìn)行單因素分析，研究其對冷板散熱性能的影響。通過正交試驗的極差分析，各因素的影響順序為：進(jìn)口流量>肋片厚度>肋片間距。

因此，與水冷板加工相配套的水冷板焊接設(shè)備也具有巨大的市場潛力。

英特爾在其新設(shè)計中的創(chuàng)新方法包括將冷板直接集成到封裝中，消除 TIM2的使用，并降低體積熱阻或阻抗。這種集成在熱管理方面具有優(yōu)勢。然而，由于封裝中冷板的微觀嵌入，它也引入了更大的設(shè)計復(fù)雜性。 數(shù)據(jù)中心的冷板冷卻為液體冷卻提供了靈活且可部署的解決方案。獨(dú)特的區(qū)別因素在于冷板的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)。

因此，合理的液冷板結(jié)構(gòu)對電池組的散熱性能有著至關(guān)重要的作用。優(yōu)化前的模型1為等長直流道液冷板，作者前期研究分析表明，該型冷板存在外側(cè)流道冷卻液流量明顯大于內(nèi)側(cè)冷卻液流量，各流道流量分配不均勻的弊端，導(dǎo)致液冷板溫度分布不均勻，如圖5a 所示，進(jìn)而使得電池組散熱不均勻。

研究發(fā)現(xiàn)，將反特斯拉閥毛細(xì)管液冷板的閥數(shù)與分支數(shù)的縱橫比控制在1.13～1.6范圍內(nèi)，可以以較小的泵浦功率獲得較高的制冷量。在反向特斯拉閥毛細(xì)冷卻通道上設(shè)計了不同數(shù)量的閥門和支路。研究發(fā)現(xiàn)，將反向特斯拉閥毛細(xì)管液冷板的閥數(shù)與分支數(shù)的縱橫比控制在1.13～1.6范圍內(nèi)，可以以較小的泵浦功率獲得較高的制冷量。在反向特斯拉閥毛細(xì)冷卻通道上設(shè)計了不同數(shù)量的閥門和支路。

來源：科學(xué)與技術(shù) 作者：蔣瑞 高天一 關(guān)鍵字：相控陣?yán)走_(dá) 天線冷板 散熱仿真 本文根據(jù)某機(jī)載相控陣?yán)走_(dá)天線艙內(nèi)的空間布局，對天線冷板進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，并運(yùn)用有限元體積法的Icepak軟件對三維模型進(jìn)行散熱效能仿真，對仿真結(jié)果進(jìn)行分析，驗證了冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計滿足了相控陣?yán)走_(dá)天線陣面發(fā)熱插件通風(fēng)散熱要求。

液冷板是間接液冷的關(guān)鍵部件之一。液冷板的材料、結(jié)構(gòu)和制造工藝對散熱性能有很大影響。目前微通道成形技術(shù)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(kuò)散焊、摩擦焊等。微通道采用電火花線切割加工。雖然微通道液冷板具有優(yōu)良的散熱性能，但微通道液冷板的制造工藝存在一定的弊端。為了保證良好的密封條件，液冷板需要焊接成一個整體。

對于異形復(fù)雜流道結(jié)構(gòu)的水冷板，無法在Icepak界面中進(jìn)行創(chuàng)建完成，只能通過Ansys workbench中的SCDM或DesignModeler對外部三維軟件導(dǎo)進(jìn)來的中間格式模型進(jìn)行二次處理，使其稱為能夠被Icepal識別的幾何體，然后在進(jìn)行Icepak進(jìn)行流體和熱仿真計算。本教材以風(fēng)電變流器IGBT水冷板作為案例，進(jìn)行逐步講解。

冷板案例研究 案例研究比較了傳統(tǒng)電池冷板設(shè)計與創(chuàng)成式電池冷板設(shè)計。該冷板的尺寸為447×220×10.5 mm，如圖2所示，上部圖顯示了入口、出口和流體區(qū)域，底部圖顯示了與冷板相關(guān)的電池，表示系統(tǒng)的熱源。

專利摘要顯示，本實用新型提供一種液冷板及儲能裝置，液冷板包括冷卻段，冷卻段包括進(jìn)液開口、出液開口和數(shù)個流道，數(shù)個流道沿冷卻段的寬度方向并排且間隔設(shè)置，且數(shù)個流道沿著冷卻段的長度方向延伸；進(jìn)液開口和出液開口分別位于冷卻段的長度方向相對兩端，并與數(shù)個流道連通；流道包括兩個側(cè)壁，沿流道的寬度方向，兩個側(cè)壁相對設(shè)置，每一個側(cè)壁設(shè)有數(shù)個凹槽和數(shù)個第一凸起，數(shù)個凹槽和數(shù)個第一凸起均沿著側(cè)壁長度方向間隔設(shè)置，且第一凸起和凹槽交叉排列

圖1幾何導(dǎo)入接口圖2 導(dǎo)入水冷板模型2）建立、封閉冷板進(jìn)出口邊界PERA SIM Fluid提供了多樣化的前處理工具。對于此水冷板的CFD仿真計算而言，需要建立冷板進(jìn)出口邊界，并抽取其內(nèi)部的流體空間模型，以建立共軛傳熱數(shù)值計算的完整流體模型。點擊主菜單的幾何面板，設(shè)置選擇模式為選擇邊，分別選擇進(jìn)出口邊，點擊創(chuàng)建面按鈕，即可建立邊界面模型。

一、概 要1）案例描述本案例為水冷板散熱，冷板內(nèi)部流道為單根水道。右側(cè)進(jìn)水，左側(cè)出水，在入口流速為0.2m/s，液體溫度為25℃條件下進(jìn)行了散熱的數(shù)值模擬，在案例最后可以看到結(jié)果溫度云圖。2）網(wǎng)格整體網(wǎng)格為四面體網(wǎng)格單元為主的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)量319萬。

例如，與傳統(tǒng)設(shè)計相比，汽車電力電子設(shè)備的冷板現(xiàn)在提供了三倍的表面積。相機(jī)等消費(fèi)品的散熱性能提高了24%，展示了AM對熱管理和冷卻技術(shù)的革命性影響Part.02使用增材制造設(shè)計冷卻裝置的技術(shù)挑戰(zhàn)使用AM設(shè)計用于熱管理和冷卻應(yīng)用的冷板和熱交換器存在幾個技術(shù)挑戰(zhàn)，包括：1)優(yōu)化流量；2)優(yōu)化傳熱性能；3)除了流體和熱性能外，還必須評估可制造性。

冷板在電子設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用極為廣泛，如航空電子設(shè)備、汽車電子設(shè)備等。由于現(xiàn)代設(shè)備越來越集成化及模塊化，要求以更小的體積、更輕的重量提供更優(yōu)越的性能，使得在各級電子封裝上產(chǎn)生高的功率密度，而電子元件上高熱量的聚集是造成設(shè)備可靠性降低的主要原因。

今天的分享以重慶網(wǎng)友投稿的水冷板為例，本案例在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了兩個主要缺陷。 缺陷一：飛邊飛邊又稱溢邊、披鋒等，是鑄件常見缺陷之一，表現(xiàn)為產(chǎn)品邊緣位置的較多飛皮，將顯著增加后續(xù)打磨工序的人工成本，可能還會導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸超差。

熱仿真代做，儲能、PCS、變流器、液冷板、管路、散熱器等產(chǎn)品均可，價格根據(jù)產(chǎn)品復(fù)雜程度而定。

本期培訓(xùn)主題方向為“電池包水冷板”，內(nèi)容涵蓋天洑多款軟件在該主題方向的仿真分析、建模、優(yōu)化操作培訓(xùn)。

式中：P—散熱冷板對應(yīng)功率芯片總發(fā)熱功耗；h—散熱冷板表面對流換熱系數(shù)；A—散熱冷板對應(yīng)總發(fā)熱功耗P所必需的散熱翅片面積；Ths—散熱冷板溫度；Ta—流經(jīng)散熱冷板的冷空氣溫度[7]。

圖2 控制器模型降階對水冷板的水道進(jìn)行網(wǎng)格劃分時，要使用兩種網(wǎng)格的劃分方式，一是水冷板的外殼選擇六面體網(wǎng)格的劃分；二是單獨(dú)對水冷板水道部分使用多區(qū)域式網(wǎng)格劃分，并為其添加膨脹層。這里添加膨脹層是因為網(wǎng)格模仿了內(nèi)部的流體，它其實外面還有一層墻壁，墻壁與流體之間有相互作用，導(dǎo)致靠近墻壁的粘滯效應(yīng)比較顯著，會出現(xiàn)紊流現(xiàn)象，為捕捉此處的梯度變化所以采用局部加密的辦法，也就是添加膨脹層。