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什么是Icepak?...................................2
程序结构.........................................2
软件功能.........................................3
练习一 翅片散热器..........................8
练习二 辐射的块和板.......................43
练习三 瞬态分析
练习四 笔记本电脑
练习五 改进的笔记本电脑
练习六 IGES模型的输入
练习七 非连续网格
练习八 Zoom-in 建模文档从互联网中收集，已重新修正排版，word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。
2word格式支持编辑，如有帮助欢迎下载支持。 1.1 什么是Icepak?
Icepak 是强大的 CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。 Icepak 能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。
Icepak 采用的是 FLUENT 计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。Icepak 提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括：
• 非矩形设备的精确模拟
• 接触热阻模拟
• 各向异性导热率
• 非线性风扇曲线
• 集中参数散热器
• 外部热交换器
• 辐射角系数的自动计算
1.2 程序结构
一、实训目的
1. 了解发动机冷却系统的组成、工作原理及冷却液的作用。
2. 掌握发动机冷却系统各部件的结构、工作原理及维修方法。
3. 熟悉发动机冷却系统故障的诊断与排除方法。
4. 培养动手实践能力，提高汽车维修技能。
二、实训内容
1. 发动机冷却系统概述
发动机冷却系统是汽车发动机的重要组成部分，其主要功能是保持发动机在正常工作温度范围内。冷却系统由冷却液、水泵、散热器、节温器、冷却风扇、散热器盖等部件组成。
2. 冷却液的作用及选用
冷却液的作用：冷却液具有导热性、粘度、沸点、冰点等特性，可有效降低发动机温度，防止过热。同时，冷却液还具有防腐、防垢、防锈等作用。
选用冷却液时，应根据车辆说明书和地区气候条件选择合适的冷却液。通常，我国地区气候可分为：寒冷地区、温带地区、热带地区。不同地区应选用不同冰点的冷却液。
3. 发动机冷却系统各部件的结构、工作原理及维修方法
（1）水泵
水泵是冷却系统的动力源泉，其主要作用是使冷却液在冷却系统中循环流动。水泵的结构包括叶轮、泵体、轴承等。维修方法：检查水泵轴承是否松动，叶轮是否磨损，泵体是否有裂纹等。
（2）散热器
散热器是冷却系统的主要散热部件，其作用是将冷却液中的热量传递给外界。散热器由上、下散热器芯、散热器盖等组成。维修方法：检查散热器芯是否堵塞，散热器盖是否密封良好，散热器是否有泄漏等。
（3）节温器 节温器是冷却系统中的温度控制装置，其作用是控制冷却液的循环路线。节温器由感温包、弹簧、阀门等组成。维修方法：检查节温器阀门是否灵活，弹簧是否断裂，感温包是否损坏等。
（4）冷却风扇
冷却风扇是冷却系统的主要辅助散热部件，其作用是在发动机高温时增加散热面积。冷却风扇由电机、叶片、支架等组成。维修方法：检查电机是否烧毁，叶片是否磨损，支架是否松动等。
（5）散热器盖
散热器盖是冷却系统的密封部件，其作用是防止冷却液泄漏。散热器盖由橡胶密封圈、散热器盖本体等组成。维修方法：检查散热器盖密封圈是否老化，散热器盖本体是否损坏等。
在 Icepak 中建立一款太阳花散热器模型的介绍(章飞)
Icepak 软件是一款专业的热分析软件 , 它拥有强大的建模功能 , 可以用来建立几何形体复杂的模型 .
Icepak 软件所用的非结构化网格技术可以支持四面体、五面体、六面体、柱体以及混合网格类型 , 网格参数完全由用户自行控制，如果需要对某个特征实体加密网格，也不会影响到其它对象。而且 Icepak 软件使用的是功能强大 , 基于有限体积方法 (Finite
Volume Method) 与非结构化网格的 FLUNT 求解器 , 可以使计算更精准 , 过程费时更少 , 也更容易收敛 . 这两点是其它热分析软件所望尘莫及的 .
现通过对一款 140FIN 太阳花散热器建模过程的介绍 , 来描述如何在 ICEPAK 中建立复杂的几何形体 , 然后求解运算 . ( 因篇幅所限 , 本文并未对建立以下模型的每一个具体步骤都作详细的说明 , 适用对象为那些对 ICEPAK 已经有了初步掌握的读者 .)
上图是一款解 89W 功率 Intel CPU 的铝挤塞铜太阳花散热器 . 其铝挤型鳍片结构复杂 , 呈放射状分布 , 鳍片密集且有分叉 .
尽管如此 , 仍然可以用 ICEPAK 对其建立模型 , 在边界条件输入正确 , 网格划分良好的前提下 , 是可以求解收敛的 . 如下图 :
现将自己建立这款模型的具体步骤介绍如下 :
1. 先在 PRO_E 中建立太阳花铝挤型的 3D 实体模型 , 然后将其存成 IGES 文档 ;
2. 打开 ICEPAK 软件 , 并用 FILE 菜单栏的 IMPORT 功能导入上一步骤建立的
IGES 文档 ;
3. 片刻后 , ICEPAK 便可导入 3D 模型轮廓如下 . 此轮廓是在以后建立各个鳍片时 ,
对每片鳍片的各个节点进行准确定位的参照 :
4. 将上图轮廓的位置调整到上视图如下 , 然后沿着此太阳花鳍片的轮廓逐片地用建模工具 B
散热器优化设计
质量轻，散热好，是我们对散热器优化设计的一种追求。当你认真看完本文，你对散热器的优化设计，必有一个更好的理解和提升。 产品设计，由于外观、空间、尺寸有一定限制，我们把相同热功率，相同空间体积，结构相近的散热器，质量轻、散热好的结构，称之为散热器优化设计。 材料散热涉及传导、对流、辐射交叉进行，对于非热学专业技术人员，难以通过理论计算，精确做到散热器优化设计，但我们可以通过软件仿真，从大量分析数据中，找到散热器优化设计的规律。 对于在空气中散热，自然对流的散热器，常见的散热片有两种，一种是相等间距的散热片，如下图A所示(其他形状同理)；另一种是非相等间距的散热器，如图B所示(其他形状同理)。 散热片在垂直方向对空气阻挡，结构有三种，一种是有底板完全阻挡散热片空气流动，如图A所示；一种上下透通，完全没有底板阻挡散热片空气上下对流，如图B所示；第三种是有底板半阻挡散热片的空气上下对流，如图C所示，介于A和B之间。 本文选择散热器A和散热器B为研究对象，分析总结质量轻、散热好的散热器设计方法。研究结果同样适用于散热器C。散热器有辐射和传导因素，但对流占据主导地位。
A B C
选择LED做热源，环境温度Ta 25℃，散热器直径60mm，散热片厚度统一1.5mm，高分别10mm、30mm、60mm、120mm，热功率分别7W、10W、15W、20W. 对散热器A和散热器B，分别改变散热片的间距，如下图绿色线间距，分析温度和重量的变化，寻找散热器优化设计的规律。散热器A优化设计(直径60mm，散热片高10mm，功率7W，Ta 25℃)间距(mm)1.421.752.162.683.384.3555.816.868.2510.213.13
Tc温度(℃)88.8587.7886.8384.5583.4681.9181.6782.4883.0984.3885.9788.31
重量(G)69.865.961.9858.0654.1450.248.2346.2544.2742.2740.2638.2
