工程设计热仿真

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1、综合电子信息技术工程设计中的热设计仿真白秀茹，刘全胜(1．中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北石家庄050081；2．河北公安警察职业学院，河北石家庄050091)摘要：某野外工作设备，内部安装了大功率器件，而工作环境温度较高，为保证内部元器件和设备的热可靠性，热分析和热控制必不可少，热设计的优劣成为该设备结构设计的关键。介绍了在该产品设计中借助于Icepak热设计工具软件，通过热设计仿真，成功解决了散热问题的经过。并经过试验证明，热分析的结论与实际情况非常接近。关键词：热设计；建模；耗散热中图分

2、类号：TP391．9文献标识码：B文章编号：1003—3114(2007)04—40—3ThermalDesignSimulationinEngineeringDesignBAIXiu—ru，LIUQuan—sheng~(1The54thResearchInstituteofCECT，ShijiazhuangHebei050081，China；2HebeiVocationalCollegeofPublicSecuritypolice，ShijiazhuangHebei050091，China)Abst

3、ract：Acertainfieldoperationequipmentwithhigh—powerpartsinstalledinternallyoperatesinhigh—temperatureenvironmentToguaranteetheheatreliabilityoftheinternalparts，heatanalysisandthermalcontrolisindispensable，hencethesuccessofthermaldesignbecomesthekeytothep

4、hysicaldesignoftheequipment．ThispaperintroducestheprocessofsolvingsuccessfullytheproblemofheatdissipationbywayofthermaldesignsimulationwiththeaidofIcepackthermaldesignsoftwareintheequipmentdesignTestsprovethattheresultofheatanalysisisveryclosetotheactua

5、lsituation．Keywords：thermaldesign；modelbuilding；heatdissipation该软件有如下技术特点：0引言①建模快速：利用各种形状的几何模型与现成随着电子元器件集成化程度的提高，器件局部的模型库可以方便地建立所求解问题的模型，具有发热越来越严重，为保证设备的热可靠性，热分析和MCAD、ECAD／IDF直接输入接口。热控制已必不可少。实际工作中，合理利用热分析②具有自动化的非结构化网格生成能力：可以软件进行热设计，可提高产品一次成功率，从而缩短逼近各种形状

6、复杂的几何，大大减少网格数目，提高研制周期，降低成本。大家知道，传热学中有大量的模型精度。同时还支持结构化和非结构化的不连续公式、表格，以往的手工计算繁复、耗时。Icepak是网格，可在不降低模型精度情况下减少网格数量以目前较流行的专业的、面向工程师的电子产品热分提高计算速度。析软件之一，利用它，可大大减少计算量。本文较详③广泛的模型能力：涵盖强迫对流、自然对流细地介绍了利用Icepak进行该设备热设计的过程。和混合对流模型、热传导模型、流体与固体之间的耦合传热模型、物体表面间的热辐射模型。另外，还可

7、lIcepak软件功能及特点简介以模拟层流、紊流，瞬态及稳态问题、多种流体介质Icepak广泛应用于通讯、汽车及航空电子设备、问题。电源设备、通用电器及家电等。该软件可解决不同④强大的解算功能：具有强大的CFD(计算流类型的问题：系统(Systems)、组件级(Components)、体力学)、有限体积方法(FiniteVolumeMethod)结构封装级(Packages)。化与非结构化网格的求解器，并行算法，能够实现UNIX或NT的网格并行。收稿日期：2007—01—06⑤强大的可视化后置处理：分

8、析结果可以通过作者简介：白秀茹(1969一)，女，高级工程师。主要研究方向：电子设备结构设计。视图的形式输出，包括速度矢量图、等值面图、粒子40RadioCommunicationsTechnologyVo1．33No，42007综合电子信息技术轨迹图、网格图、切面云图、点示踪图等，非常直观。算域cabinet设定为机箱体积的1．5倍左右，图中为Icepak软件的具体使用步骤包括建模、加载初始条显示清晰，隐去了cabinet框。件、划分网格、检查气流、求