最后一讲-FloEFD - 电子散热补充资料 CN
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14 电子模块指南中提到的一些特征需要有 Electronics (电子模块)和 Library (工程库)的许可证。
问题描述本指南通过使用Electronics (电子模块)中的各种特征验证了FloEFD仿真电子元件散热能力。
使用的案例是一个单板机箱体包含的元件有CPU,芯片组(南北桥),双热管散热器,PC104扩展板PCI和ISA插槽,SODIMM插槽以及内存和外连接器。
室温空气通过侧板和底板的通风孔进入箱体,后背板通风孔安装一个抽风机,空气由此流出箱体。
气体流动带走电子元件(CPU, 南北桥芯片组,DDR RAM芯片)产生的热量。
热管将CPU和北桥芯片组产生的热量传导至散热器,通过散热器将热量排到空气中。
模型中,散热器安装在抽风机附近。
仿真的目的是为了保证在这些条件下,电子元件在适宜的温度下工作。
下表:案例中的电子元件典型的最高工作温度值。
电子元件最高工作温度值CPU 85o C北桥芯片组 80o C南桥芯片组 100o CDDR RAM 芯片 85o CFloEFD 9 指南 14 - 1第十四章 电子模块模型结构复制Tutorial for Electronics Module 1 – Electronic Components 文件夹到工作文件夹。
打开EPIC PC.SLDASM 组件。
选择默认结构。
这是所描述问题的原始模型。
研究原始模型后,切换到仿真模型。
外连接器 EPICPC 主板为简化问题同时节省电脑资源,忽略一些不影响流动和传热特别的元件和特征,包括PCI和ISA插槽,螺母和外连接器。
仿真模型中也去掉了抽风机,改由相应的边界条件替代。
仿真过程中,将CPU、北桥和南桥芯片组设为双热阻简化热模型,各包含两个平行六面体元件。
为设定入口和出口流动边界条件,在各相应箱体板内侧用封盖取代通风孔,关闭通风孔。
同时,忽略气流通过通风孔进入和流出箱体的一些现象。
但是,根据通风孔的特殊形状和安装位置,边界条件须考虑反映流阻的压力损失系数值。
基于FLOEFD的散热器翅片间距仿真设计作者:何汉恩来源:《硅谷》2014年第08期摘要新一代大功率白光LED光源具有很多优点,如节能、环保、寿命长等,但大功率LED的散热也是一个至关重要的问题。
如果LED散热问题解决不好,LED灯具工作一段时间后就会输出光功率减小,芯片加速老化,工作寿命缩短。
文章从LED散热问题着手,详细介绍了目前广泛商用的大功率LED器件结构及导热途径、所用散热片的特点,以及LED所用的散热片设计和模拟方法。
关键词散热;灯具;LED;FLOEFD;翅片间距中图分类号:TP368 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)08-0047-02随着LED(发光二极管)的功率、发光强度和发光效率大幅度提高,LED作为新型照明光源在市场中的份额逐渐提高,给现代社会生活质量的提高带来了不可估量的影响,正在引发一场全球照明领域的革命。
但是,LED照明产品的仍有极大的技术问题亟待解决,如LED的散热问题就是其中之一。
因为LED的发热量大,并且是温度敏感器件。
LED的温度升高会影响其寿命、光效、光色(波长)、色温、光形(配光)、以及正向电压、色度和电气参数以及寿命等。
所以,散热设计是LED照明产品开发的关键技术之一。
1 LED散热原理热交换的三种基本方式为:热传导、对流和热辐射。
通俗的说,热传导是将热量匀化或传导到指定位置;热对流是将热源表面的热量与介质(常为空气、水等)发生热交换,结果使表面的温度降低;热辐射是将热源的热量通过波的形式(紫外线、可见光线、红外线等)发散到周围的空间中。
对流传热的基本公式是牛顿冷却公式:Q=hAΔtq=hΔt其中,Q为对流传热表面(流体流过或接触的固体表面,即壁面)的热流量,单位W;q 为对流传热表面的热流密度,单位W/m²;A为对流传热表面的面积,单位m²;Δt为流体与壁面温差的绝对值,单位℃;h为对流传热的表面传热系数,单位W/(m²·K),表征传热表面的平均对流传热能力。
基于FloEFD的电磁加热用散热片优化设计作者:江太阳来源:《西部论丛》2020年第07期摘要:烹饪器具普遍采用电磁(IH)加热技术给容器和食材进行加热,系统的散热性能对整个系统的工作的稳定性和可靠性有极大的影响;而使用 FloEFD仿真软件对电磁加热系统或散热器件进行仿真分析和优化设计,能大幅缩短从原始方案设计到最优方案的过程,从而缩短整个产品的验证和开发周期。
关键词:FloEFD;仿真;热分析;流场分析一、技术背景烹饪器具普遍采用电磁(IH)加热技术给容器和食材进行加热,具有效率高,加热速度快的优点,因此深受用户喜爱。
其中的电磁加热系统是通过把市电进行整流,然后通过IGBT (一种大功率开关器件)周期性地给励磁线圈和谐振电容充电,从而产生高频周期性的磁场作用于铁质容器。
其中整流桥堆和IGBT是整个电磁加热系统的核心部件,在工作过程中会产生大量热量,需要通过安装在元件表面的散热片进行散热,因此,整流桥堆和IGBT的散热性能直接影响到电磁加热系统工作的稳定性和可靠性;影响整流桥堆和IGBT的散热性能的因素包括一下传热环节:1.晶元2.金属支架3.封装层(4.导热硅脂)5.散热片6.环境空气。
其中,热量从晶元到散热片直接的传递主要受元件的封装结构,元件安装,散热片表面工艺水平,导热硅脂热阻等因素影响;而热量从散热片到环境空气中的传递则主要受散热片的结构,材质和散热片表面的气流速度等因素影响;二、软件介绍FloEFD是一款能直接在MCAD軟件的界面下操作的电子散热,流体仿真的软件,通过在产品开发初期对系统流场,温升等进行仿真分析和设计优化,缩短后续模型验证的周期; 本文基于软件,对电磁加热系统中的散热片进行相关参数优化,并通过实例阐述散热片仿真优化的一般流程和思路;三、优化过程1.原始模型:如图1所示,是基于我司一款电磁炉常用的散热片简化后的模型,以及安装在散热片上的整流桥和IGBT,其中散热片包括整流桥散热区,IGBT散热区,中间区域用于安装固定;模型条件设置:整流桥功率:8W;IGBT功率:20W;散热器材质:铝6063;流场条件:使用已有的离心风机流场;其他条件:正确设置包括环境温度,重力方向,求解域,全局网格划分等级;同时,对翅片表面进行加密局部网格划分,收敛标准按系统默认,分别设置整流桥堆和IGBT表面的最高温度为参数研究目标。
FloEFD简介FloEFD软件是专门为设计工程师编写的计算流体力学程序。
FloEFD在模型转化、模型处理以及网格、收敛分析步骤中的独特技术,能极大地简化工程师的工作压力,缩短工程师工作时间。
同时,FLoEFD不同于传统的CFD软件,它对于使用的CFD专业背景要求并不高,网格划分等一些复杂过程可以自动完成,机械和设计工程师在经过短短的培训后可以迅速上手。
目前,FloEFD已经得到航天航空行业、照明行业,消费电子行业,汽车电子行业客户的广泛认可。
利用FloEFD软件,可以解决以下问题:优化车载舱内空调送回风口的位置、优化空调送风风量和温度、优化电子元器件等各个部件的空间分布和大小等。
通过车载舱内环境热分析,评估电子设备机箱、机柜以及舱内等热流场问题,降低车辆运行中可能出现设备过热和超出工作人员生存环境的风险。
应用范围:同步CFD软件FLoEFD能解决诸如以下的各类问题:1)压降预测。
对生活中大量广泛的产品(如阀门、喷嘴、过滤器和控制设备等)检查和优化压力以及一系列和压力相关的参数;2)流场分析。
检测和优化物体内和周围的复杂流动。
优化诸如机箱、车室、建筑物、抽油烟机、吸尘器、无尘室以及空气处理装置等内外气体和液体的交互作用。
3)传热分析。
发生在实际生活中很多产品包括烤箱、换热器、钻头等上的温度场可视化。
分析复杂物理流程,如流体间、流体与周围固体材料间发生的热传导、对流、耦合热交换以及辐射等热交换情况。
4)应力预测。
检查阀门的工作盈利,流动引起的应力的载荷和热应力分析的温度引起变形。
5)混合过程。
探讨可视化流体和气体混合物流动,决定洗衣机、洗碗机、厨房设备、卫浴设备甚至燃料电池内的最优混合流动。
6)电子散热。
在产品造型阶段就使用FLoEFD,能帮助公司更快的设计出更好的更可靠的产品,因为FloEFD解决了设计工程师每天面对的挑战,如PCB的热设计、散热器设计、封装结温、壳温以及气流优化。
FloEFD全面的仿真能力●外流/内流●多流域(拥有独自流体参数)●不可压缩/可压缩气体粘性流动包括亚音速,跨音速,超音速和超高音速(5-30)●自动层流/湍流包括过渡求解●多组分模型(可达十种不相关组分)●非牛顿流体(多种材料模型,温度相关性)●蒸汽模型●相对湿度模型●空化模型●气相燃烧模型●壁面粗糙度模型●多旋转部件(转子–静子),考虑离心力和科氏力●多孔介质模型●耦合换热(流体-固体),导热与对流●强迫对流/自然对流/混合对流●面-面辐射/太阳辐射/环境辐射●时间相关流动,传热/传质分析●带风扇/散热器的换热器简化模型●热管、多孔板、双热阻、PCB板、焦耳热、TEC、风扇等简化模型/众多专业厂家产品性能库以及电子散热分析专用材料库FLoEFD核心优势——七大关键技术1)DC3——Direct CAD-to-CFD Conception(与CAD软件的完美接口)直接应用CAD模型,自动区分固体区域;自动区分固体之外的流体区域,自动判定内部流动和外部流动。
公司简介:FLOMERICS 公司创立于1988年,是一家在伦敦股票交易所上市的上市公司。
2006年,FLOMERICS 公司收购了以研发流动和传热的仿真技术见长的NIKA GMBH 公司。
NIKA 为全球领先的流体力学软件供应商,总部位于德国法兰克福。
NIKA 研发中心位于俄罗斯莫斯科,有60余名研发工程师致力于研发工程化的流体动力学软件。
EFD (Engineering Fluid Dynamics Laboratory )为NIKA 的旗舰产品,是新一代流体动力学分析的革命性工具。
软件采用全新技术,专为从事与流动、换热相关产品开发的设计工程师提供尖兵利器。
EFD 相比于传统CFD 分析软件,对工程师的要求大大降低,不具备专业热流体与数值计算知识背景的普通产品设计工程师也能快速掌握使用。
全球化公司:FLOMERICS 公司在全球10几个地方拥有研发中心,在40几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持,其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构或代理商,覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。
总部:英国伦敦研发中心:伦敦、诺丁汉波士顿、硅谷法兰克福布达佩斯莫斯科班加罗尔技术服务:FLOMERICS 公司中国代表处作为软件原厂,代表英国总部全面负责中国大陆的业务和技术支持工作。
作为原厂商,我们仅销售FLOMERICS 公司的软件产品,并配备了由FLOMERICS 公司认证的专业工程技术支持人员为国内用户提供完善的售前和售后技术服务,同时也可以得到FLOMERICS 公司全球技术专家的支持。
FLOMERICS 公司一贯非常重视技术服务,我们坚定在全球任何一个地区开展业务之前都会遵循一个原则:那就是在配备好具有专业技术的工程师后才开始该类产品的销售,并且自始至终将良好的服务提供给每一位支持我们的客户。
匈牙利、瑞典、日本中国新加坡、以色列、日本、韩国、中国台湾澳大利亚EFD是无缝集成于主流CAD软件中的通用CFD分析软件,EFD分析:包括CAD模型建立、自动网格划分、边界施加、求解和后处理等都完全在CAD软件界面下完成。
学校工作总结本学期,我校工作在全体师生的大力支持下,按照学校工作计划及行事历工作安排,紧紧围绕提高教育教学质量的工作思路,不断强化学校内部管理,着力推进教师队伍建设,进一步提高学校办学水平,提升学校办学品位,取得了显著的成绩。
现将我校一学期来的工作总结如下:一、德育工作本学期我校德育工作围绕学校工作中心,精心安排了“文明守纪”、“良好习惯养成”、“光辉的旗帜”、“争先创优”等主题教育月活动,从培养学生的行为规范,狠抓养成教育入手,注重务实,探索途径,加强针对性、实效性和全面性,真正把德育工作落到实处。
1.强化学生养成教育,培养学生良好习惯。
本学期,我校德育工作十分注重学生的常规管理,尤其重视对学生的养成教育。
一是利用班队会、红领巾广播站、国旗下演讲对学生进行品德熏陶。
二是以文明监督岗为阵地,继续强化了“文明班集体”的创建评比活动,通过卫生、纪律、两操等各项常规的评比,增强了学生的竞争意识,同时也规范了学生的行为。
三是继续加大值周检查的力度,要求值周领导、教师、学生按时到岗,在校门口检查、督促学生有秩序出入校园,从而使学生的行为规范时时有人抓,处处有人管,形成了良好的局面。
2.抓好班主任队伍建设,营造全员育人氛围。
班主任是学校德育工作最重要的力量,为了抓好班主任队伍建设,提高班主任素质水平,学校在第十二周组织开展了班主任工作讲座,在学期末举行了班主任工作交流,在活动中探索行之有效的工作方法,总结经验,交流心得,使班级管理工作更上新台阶。
3.充分发挥主题班队会的教育功能。
主题班队会,是对学生进行德育教育的一种特殊而卓见成效的方式之一。
为了充分发挥主题班队会的教育意义,第十三周,四(3)中队举行了“祖国美,家乡好”主题队会观摩活动,有效规范了我校主题中队会程序,强化了主题队会对学生的思想教育作用。
二、学校管理工作1.建立健全规章制度。
学期初,学校制定了出明确的目标计划及管理措施,做到了目标明确、工作具体,有效地增强了全体教师参与学校管理的主人翁意识,充分调动了全体教师的工作积极性,保障了教育教学工作的顺利开展。
公司简介上海坤道信息技术有限公司(SIMUCAD Info Tech Co., Ltd) 是一家专注于高端计算机辅助工程(CAE)软件和高科技仪器设备的提供商和方案咨询服务供应商,致力于为机械电子产品之研发、生产和制造提供先进完善的设计、分析、测试和制造解决方案以及成熟高效的技术支持和咨询服务。
坤道公司的前身为Mentor Graphics 公司流体分析、热设计和热测试部门(原英国Flomerics公司中国代表处)负责政府客户、国防与航空航天领域及高校(包括中科院)的业务部门。
目前是Mentor Graphics公司流体分析、热设计和热测试系列产品在中国大陆政府、国防与航空航天领域及高校(包括中科院)和国内中小企业客户的总代理,负责其产品的销售和服务事宜。
同时,上海坤道公司还是美国C&R Technology公司Sinda/Fluint、Thermal-Desktop全系列产品、ATS公司全系列流体及热测量设备和SpaceRadiation Association公司SpaceRadiation软件在中国大陆的总代理。
坤道公司配备了一支技术精湛、业务娴熟、专业经验丰富的技术服务队伍,为客户提供工程咨询服务、客户培训,并举办各类研讨会、技术培训班和用户大会,帮助客户解决技术难题。
优质的技术支持服务成为坤道公司的核心竞争力。
坤道公司在软件应用、工程师培训和售后技术服务方面帮助客户成功建立和完善技术平台,得到了广大用户的首肯与认可。
客户包含中国电子科技集团、中国航空工业集团、中国航天科技集团、中国航天科工集团、中国兵器集团、中船重工、总参、各军工企业、中科院、广大高等院校、各类质量监督和检测机构以及广大电子、半导体、通讯、计算机和机械行业公司及研究机构等。
公司产品FloTHERM电子热设计软件系列:作为全球第一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件,FloTHERM可以实现从元器件级、PCB板和模块级、系统整机级到环境级的热分析。