FloEFD流体传热分析软件培训
2020-11-28 14:57:03
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详细介绍
第一天
第一部分 基础知识培训
1.0 基本散热理论
三种热传导方式:热传导、热对流、热辐射。
1.1 散热器基础
介绍常用散热器的种类、成型工艺、基本特点。
挤出型散热器、铲齿型散热器、冲压型散热器、插齿型散热器、翅片焊接型散热器等。
1.2 风机基础
风机类型、风机特性曲线、风机选型方法、P-Q曲线分析、工作点确定。
1.3 热阻理论
热阻网络理论、器件双热阻模型、降低热阻之方法。
第二天
1.4 功率器件热模型构建方法
常规芯片的热模型构建、特殊功率半导体(IGBT)的热模型构建方法
1.5 FlOEFD软件基本操作流程
介绍FLOEFD软件的基本操作流程,包括内流工况和外流工况。
以简单模型为基础,分别介绍热边界条件设置、网格划分方法、求解器设置、结果显示与处理。
1.6 练习题
练习题1:芯片的双热阻等效模型构建。
练习题2:多层电路板设置。
练习题3:风机P-Q曲线提取,风机参数设置。
1.7 习题解答
针对1.6小节的练习题进行分析、讲解。
第三天
第二部分 风冷系统
2.1 风冷系统基本构成
机柜产品的完整风冷散热系统一般包括:风机、进气格栅、机柜及内部风道、热源器件(详细模型或黑箱子)、出风格栅等。
某些机柜产品因防腐蚀、防尘、防雨、防凝露等其他特殊要求,对风冷散热系统施加额外的约束,如防尘网/防尘棉、防水透气阀;
某些特殊的热源分布,需要在机箱内部增加额外的辅助材料或结构,如均流板、折流板、扩热板、TEC等。
抽风式风冷系统与吹风式风冷系统的区别。
2.2 分解:风机、机箱内外界面用材
针对风冷系统中的各个核心部件进行分解,包括最为核心的风机选型、使用方法介绍及工作点判断。
机箱内外界面的材料主要有进出气格栅、防尘网/防尘棉等多孔介质。主要讲解上述材料在仿真分析中如何设置其等效参数。
2.3 常用风道设计
简单介绍常用的风道设计方法。
内部风道设计部分主要包括根据机箱内部热源,施加均流板、折流板等材料来组织气流,以期达到最佳散热效果。
第四天
2.4 风冷系统仿真分析-简化模型
对于机箱内部的若干个仅仅知道散热功耗大小和体积的“黑箱子”做等效处理。核算风量、选择风机、评估流场、优化风道、完成目标。
2.5 风冷系统仿真分析-详细模型
合理简化机箱内部的各个热源部件及主体结构,忽略次要影响因素,抓主要矛盾,构建较为详细的热模型。
根据热源大小、热源分布、温升要求,来核算风量、选择风机、评估流场、优化风道、完成目标。
2.6 风冷系统性能评估
风冷系统性能的评估分为两方面,一方面为器件的温度是否控制在允许的范围内;另一方面为风冷系统是否高效节能,风量冗余度是否合理,且噪音、振动等是否满足要求。
一般而言,风冷系统的性能评估需要根据具体项目开展,不能一概而论。
第五天
2.7 散热系统的优化
对于散热系统的进一步优化,除了对机箱内部热源分布及风道进行优化之外,选择性能更佳的材料几乎是必然选择:
选用热阻更小的导热界面材料、均热性能更佳的散热器、性能更好的风机。
导热界面材料(TIMs)尽管体量很小,整个热阻网络中的重要一环。常用的导热界面材料有导热硅脂、导热硅胶带、导热凝胶、导热泥(putty)、导热胶等。
其中散热器的均温性能优化,可直接改善热源温度分布的均匀性,进而提高风冷效率。均温性能的散热器主要有纯铜散热器、热管散热器、蒸汽腔散热器等。
对于超高热流密度的器件,可选择液冷散热器或其他环路散热系统。
2.8 练习题及习题解答
练习题1:外部风扇仿真分析案例。
练习题2:内部风扇仿真案例。
练习题3:风冷散热器优化分析案例。
练习题4:瞬态大功耗仿真案例。
案例展示
某熔炼炉热分析
经分析,保护板最高温620°C,宜采用高温性能较好的耐热钢种。
下图为炉盖冷却水温度分布,进出水温较小,冷却水仍有较大冷却能力,可重新设计肋片和布局,进一步挖掘炉盖水冷散热潜力
炉盖内表面温度分布云图
某公司新能源汽车电池包水冷系统
某军用天线热设计
另可以根据用户实际诉求,进行定制培训内容。