最全的热设计基础知识及flotherm热仿真

合集下载

仿真软件FlOTHERM资料集锦(四)

仿真软件FlOTHERM资料集锦(四)

8.多晶片封装的热测量和建模 EN 热测量和建模的多芯片的垂直(堆叠)和横向布置封装成为热门话题,最近 在不同的领域,如RAM芯片封装和LED和LED组件。
9.堆叠芯片封装的热问题 EN 在堆叠芯片封装的热问题的一般介绍性的讨论后,两大主题进行了讨论:模 具的质量将建立在堆叠芯片结构和紧凑的热建模问题了上。
章的最后提出了解决这些问题可能的途径,强调了在使用这些软件的同时必须
清楚掌握相关物理事实,才能有利于指导设计实践。
相关专题: 1. FloTHERM电子热设计高级培训 2.热设计软件知多少 3.笔记本电脑散热大比拼!
更多资料:/Home.html
算机评价方法的确定。
12.短暂的交界处的高精度和高重复性的情况下的热电阻测量方法 EN 高功率封装表明导致芯片和外壳表面温度大的横向变化特征的三维热流。本 文提出一个明确的定义为RthJC结到外壳热阻为基于瞬时测量技术,确保高重 复性也处于非常低的Rth值,包的关键参数。
13.辐射在中央办公厅底盘的意义:一个案例研究 EN 一个典型的中央办公室底盘(电信)系统是利用Flothermâ确定具体计算固体 和空气的温度和辐射传热的意义进行了分析整体热离开底盘由各种传热方式
模型是两个电阻模型,结合结到外壳和连接板电阻产生。这种紧凑的模型有
几个优点,因此在电子工业中应用最广泛的。
6.高性能的设计特点和降低成本–μ BGA芯片规模封装 EN 在电子产品的主要趋势是使他们更轻,小,薄,和更快的速度,而在同一时 间,更可靠的,强大的,和更便宜的计划被期待 。
7.基于结构功能的热测量评价问题 EN 不同的热性能的测量是基于结构功能的不同特点,计算出的热瞬态曲线在高 精度测量。结构功能是基本上是一维的热流路径直接模型在复杂的情况下的 三维热扩散可以被视为等效模型。

最全的热设计基础知识及flotherm热仿真(精品课件)

最全的热设计基础知识及flotherm热仿真(精品课件)
✓ 大多数小型电子元器件最好采用自然冷却方法。自然对流冷却表面的 热流密度为0.039W/cm2 。有些高温元器件的热流密度可高达 0.078W/cm2 。
✓ 强迫空气冷却是一种较好的冷却方法。 ✓ 热管的传热性能比相同的金属导热要高几十倍,且两端的温差很小。
1)为最常见的界面导热材料,常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间,散热器采用机械固持,最主要的优点为维修方便, 价格便宜。 3)因可以很好的润湿散热器和器件表面,减小接触热阻,所以其导热热阻很 小, 适合大功率器件的散热。 4)使用时需要印刷或点涂,操作费时,工艺控制要求较高,难度大。
精品 PPT
热设计的基础概念
问题:热的单位是什么? 是℃?
热是能量的形态之一。与动能、电能及位能等一样,也存在 热能。热能的单位用“J”(焦耳)表示。1J能量能在1N力的作用 下使物体移动1m,使1g的水温度升高0.24℃。 1J=1N·m
精品 PPT
热设计的基础概念
设备会持续发热。像这样,热量连续不断流动时,用“每秒 的热能量”来表示会更容易理解。单位为“J/s”。J/s也可用“W” (瓦特)表示。
L—— 特征尺寸,m; u—— 流体速度,m/s; cp—— 比热容,kJ/(kg·K); μ—— 动力粘度,Pa·s; λ—— 导热系数,W/(m·K); αV—— 体膨胀系数,℃-1; g —— 重力加速度,m/s2; ΔT——流体与壁面的温差。
精品 PPT
热辐射
任意物体的辐射能力可用下式计算
精品 PPT
导热介质-相变导热膜
精品 PPT
导热介质-相变导热膜
精品 PPT
导热介质-导热垫
精品 PPT
导热介质-导热双面胶带

基于Flotherm分析的机柜热设计及仿真研究

    基于Flotherm分析的机柜热设计及仿真研究

基于Flotherm分析的机柜热设计及仿真研究摘要:基于机柜内部的散热模块主要的CFD模拟仿真系统的散热系统软件Flotherm进行散热,分析实验表明Flotherm热能耗散的软件平台的对比仿真实验系统的更详细的代码,而且直觉地加以衡量,实验室根据耗散模型的速度和正确的温度场,建立耗散结构,进行最佳的跟踪设计。

关键词:CFD 散热模拟;Flotherm;机柜热设计随着电子元件的热密度增加,对散热的需求增加,散热的设计变得越来越困难和昂贵。

由于各种功率元件的存在而散热的系统.主板模块的散热的传统设计是以实验设计和验证的经验方法为基础的,但是这些方法有很大的缺陷,有很大的循环设计耗时长,设计成本高.CFD热分析软件是Flotherm软件的代表之一,主要根据控制计算。

一、概述标准设备名称标准柜,是空间站住宅与实验的一个重要模块单元。

它主要提供标准接口与有效载荷设备的能量源之间的机械、电气和热测试项目。

有助于对操作、信息管理和控制站的环境温度进行统一管理,并确保设备的良好操作和可靠性。

标准柜大小的全球平面图.空气流动场和对流热交换器的分析和设计是柜内强迫通风热控制的关键研究之一,最常用的研究是氟氯化碳的数值模拟。

其还涉及一种合理的输出布局。

在标准箱中,热控制系统的主要设计研究包括确定进气和空气的结构,选择一个合理的进气温度,电子牌照模块化系统,其基础是各种模拟电子元件,主要是多管、散热器、风扇和空气管道,其芯片卡和处理器的主要散热能力:散热模块在模拟Dianzigui散热器的散热和冷却模型之前,对Dianzigui散热器的散热模块系统进行热测试,重点放在实际操作温度上。

通过实际物理模型的三维建模和CFD散热系统的建模来合理地确定。

对临界点温度进行监测,并将其与试验数据进行比较,核实模型的准确性。

确定是否符合机柜设计要求,这可作为设计机柜热控制系统的基础。

二、实验测试1、实验方法。

取测温点:在常温状态运行主板模块拷机程序,待半小时温度稳定后,使用红外线测温仪对主板模块各发热点进行测温,选取温度略高的点作为测试点,具体测温点见图。

【Flotherm】电子散热仿真分析软件

【Flotherm】电子散热仿真分析软件

【Flotherm】电子散热仿真分析软件Simcenter Flotherm是一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件,目市场占有率高达80%以上,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。

Simcenter Flotherm可以帮助工程师在产品设计初期,快速创建电子设备模型并进行分析,对多种系统设计方案进行评估,识别潜在的散热风险,规避样机试制风险,减少重复设计,缩短开发周期,降低成本。

在下面这个简单的示例中,我们可以看到仿真如何让工程师尝试不同的设计方案,并选择出具有最佳性能的方案。

FloTHERM 主要应用范围元器件级:芯片封装的散热分析;板级和模块级:PCB 板的热设计和散热模块的设计优化;系统级:机箱、机柜等系级散热方案的选择及优化、散热器件的选型;环境级:机房、外太空等大环境的热分析;FloTHERM 主要分析和计算模式传热分析:全面分析电子系统的热传导、对流及热辐射,分析电子设备内外的温度场和流场等;流场分析:具备自然冷却、强迫冷却及混合冷却的分析功能;瞬态分析:具备变化功耗和变化环境的瞬态分析功能能,不但可以进行开机、关机、故障的瞬态分析,同时也能进行变化功耗及环境变化情况下的瞬态分析;辐射计算:是目前唯一可以全部采用高精度 Monte-Carlo 方法进行辐射计算的电子散热仿真软件,非常适合密闭设备及外太空电子设备的计算;太阳辐射:可以自动确定太阳的入射角和辐射强度,自动计算太阳辐射的遮挡、吸收、反射、透射、折射,同时可以分别考虑太阳辐射的吸收率a 与红外发射率e的不同;液冷分析:可以分析含多种冷却介质的散热系统,如对液冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析;网格技术:FloTHERM软件采用先进的非连续嵌入式网格技术和Cut Cell 网格切割技术。

FloTHERM软件配有专门针对电子散热行业的自动网格划分技术,可以确保工程师在网格设置上投入的时间远远低于其它软件。

FloTHERM--热设计软件你知多少

FloTHERM--热设计软件你知多少

2、有材料属性的部件,可以添加热源属性,注意输入的是热负荷。比如一个部 件功耗1KW,有效输出900W,那么转化为热量输出的就是1000-900=100W,在 theFloTHERM XT 最新研发进展.pdf
2. 海基科技FloEFD专题网络培训教程.pdf
因此,需要学习:传热学,了解三种传热方式; 流体力学,充分理解对流散热; 数值传热学:用来了解什么是离散方程,要求解那些方程; 最后是相关的行业经验的。在PC行业的大牛,到了通信行业,也需要一个积 累沉淀的过程。
2.FloTHERM软件对电脑的软硬件有哪些要求
官方给的最低硬件配置是:CPU:奔腾III 1GHz,内存:1GB,显卡:支持 OpenGL,64MB显存,1024X768分辨率 软件是32位或64位的win XP,win vista,win 7,win server 2003 & 2008 这个配置只是可以运行软件而已。针对你的应用,需要什么配置还要看你的 模型大小,能接受的计算时间。不过现在计算机随便都是4G内存,2GHz以上的 CPU主频,跑个300万网格是没有问题的。
3.FloTHERM软件在模拟电子产品散热时,其是如何工作的?
和普通的cfd软件相比,flotherm集成了建模,网格划分,计算仿真,后 处理与一体。也可以在flotherm中完成所有的热仿真需要的工作。
4.FloTHERM软件进行散热仿真,主要包括哪几步?
建模,网格划分,计算仿真,后处理
5.FloTHERM软件的模型数据库如何?
8.FloTHERM航空防务电子散热分析解决方案20120810.pdf
9.Flotherm电子产品热分析高级培训使用技巧
一.问答: 1.FloTHERM软件的技术基础是什么

Flotherm10.1水冷热设计

Flotherm10.1水冷热设计

2.FLOTHERM热设计仿真流程
几何模型建立(CAD 模型导入与简化、 网格划分
求解 后处理
求解问题设定
2.1模型导入------结构件拆分
1.全部导入FLOMCAD后简化
2.大型文件拆解后FLOMCAD后简化
FLOMCAD简化一个后阵列
2.2 物理参数与工况设定
IGBT损耗500W
2.元器件热损耗与封装等信 息
59mm 62mm 26mm
70mm
3.元器件layout(元器件在 整个结构中的布局、代号)
海拔:海平面 环境温度:30℃ 进水口/出水口尺寸: D14.5mm 进水口温度:45℃ 进水口压强:0.5MPa
4.工况(海拔、环境温度、 流速、进口水温等)
FLOTHERM10.1水冷热设计 培训
2015-12
热分析材料准备 热分析基本流程
1. 热设计仿真材料准备
1.结构三维模型(STP/IGES 等格式) 2.元器件热损耗与封装
3.元器件layout 4.工况(海拔、环境温度、 进水口流量、温度等)
尺寸:258*288*100mm 材料:ADC12 导热系数K:96.2w/(m*k) 密度:2.7g/cm³ 1.结构三维模型(STP/IGES 等格式)
物理参数设定: 损耗、封装
工况设定: 环境温度,海拔,风扇特性
2.3 网格划分
系统网格划分
风扇网格划分
2.4 求解问题设定
目标温度侦测点
收敛标准
自检后运行
2.5 后处理
温度场 平面 离子源 单点注释 动画创建
数据输出
THANKS

最全的热设计基础知识及flotherm热仿真

最全的热设计基础知识及flotherm热仿真
导热介质-导热双面胶带
对流换热
牛顿冷却公式:
其中α为对流换热系数,单位W/(m2·K),表征了换热表面的平均对流换热能力。A为参与热交换的有效面积,△T为表面温度与流体温度之差。
由牛顿公式可得对流换热热阻计算公式为:
自然对流换热系数在1~10W/(m2·K)量级,实际应用时一般不会超过3~5 W/(m2·K) ;强制对流换热系数在10~100 W/(m2·K) 量级,实际应用时一般不会超过30 W/(m2·K) 。
1)为最常见的界面导热材料,常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间,散热器采用机械固持,最主要的优点为维修方便,价格便宜。 3)因可以很好的润湿散热器和器件表面,减小接触热阻,所以其导热热阻很小, 适合大功率器件的散热。 4)使用时需要印刷或点涂,操作费时,工艺控制要求较高,难度大。
热辐射
电子设备冷却方法的选择
温升为40℃时,各种冷却方法的热流密度和体积功率密度值
电子设备冷却方法的选择
冷却方法可根据热流密度和温升要求,按照下图关系进行选择。这种方法适用于温升要求不同的各类设备
由此图可知,当元件表面与环境之间的允许温差ΔT为60 ℃时,空气的自然对流(包括辐射)仅对热流密度低于0.05W/cm2 时有效 。强迫风冷可使表面对流换热系数大约提高一个数量级,如在允许温差为100 ℃时,风冷最大可能提供1W/cm2 的传热能力。
热辐射
任意物体的辐射能力可用下式计算
镜体是指反射比ρ=1的物体。 绝对透明体是指穿透比Τ=1的物体。 绝对黑体是指吸收比α=1的物体。
黑度:在一定温度下,将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度,或物体的发射率,用ε表示。
热辐射
物体表面的辐射计算是及其复杂的,其中最简单的是两个面积相同且正对着的表面间的辐射换热量计算公式:

FloTHERM基础培训教程PPT课件

FloTHERM基础培训教程PPT课件

7
热设计的基本要求
满足设备可靠性的要求 满足设备预期工作的热环境的要求 满足对冷却系统的限制要求
热设计工程师 —— 与EE, ME, Layout等项目
相关人员紧密配合,力求提高产品各方面性能并 降低成本
8
了解散热性能的方法
实验研究
— 优点:直观,可靠 — 缺点:昂贵,周期长
数值仿真(CFD)
Table 数据表窗口 提供输入输出参数的数据表输出
19
FloTHERM文件结构
索引文件 库文件区 项目文件
20
FloTHERM文件结构
首先FLOTHERM软件借助四 个目录管理文件管理每个项 目文件
项目文件夹
千万别去尝试去修改项 目文件中名中的数字串
21
定义一个新项目
定义项目名称 定义散热环境以及散热方式 定义求解域
Step2:点击monitor point
也可以不选择元件,直接建 立监控点并把位置设置到关 心的地方
35
网格定义
36
求解器设置
设置求解方式 设置迭代次数 附加选项
37
错误检查与初始化
错误检查
— Error:Data error interrupting solution — Warning:flags set up problems such as incorrect location of
总部: 英国伦敦
分公司:
英国、美国、俄罗斯 匈牙利、法国、德国 意大利、瑞典、日本 中国、印度、新加坡
研发中心:
伦敦、波士顿、硅谷 圣迭戈、法兰克福、 布达佩斯、莫斯科、 班加罗尔
代理商:
以色列、韩国、日 本、台湾、澳大利 亚、巴西

仿真软件FlOTHERM资料(二)

仿真软件FlOTHERM资料(二)

并介绍了 T3Ster 和 TERALED 系统如何满足照明设备制造商及其客户在这方
面的需求。
13.白皮书:热仿真简化 LED 光源的研发
高功率高亮度发光二极体(LED)以其出色的色彩饱和度和使用寿命长的特点正
渗透到一些照明应用中。然而,对热设计师来说,防止LED过热是最具挑战性的
任务。因此,通过计算流体动力(CFD)模拟LED组件在应用设计过程中变得越来
8.固态照明热设计中的工艺现状分析 固态照明热设计中的工艺现状分析
9.关于高功率LED封装的高效散热技术 白炽灯主要依靠热量使灯丝发光,使发热黑体产生光能。与白炽灯不同,发 光二极管(LED)是半导体,必须保持冷却。当 LED 产生光能时,热量就是
其副产物。LED 中产生的热量会使温度增加。由于 LED 的温度增加,光输出
相应减小,光会改变颜色,LED 的寿命也会降低。温度对 LED 的照明性能和 使用寿命都有不利影响。所以,热性能管理成为固态照明(SSL)设计中最需
要解决的问题。
10.仿真帮助Philips解决环境光源电视技术的散热挑战 根据一些工程实例和分析计算,总结了影响电子设备热设计的各种不确定性 因数,并提供了大量参考数据,希望能为工程师全面准确地进行热设计工作 提供帮助。
11.电子设备热设计中的不确定性
任何一种形式的电气照明产品都产生一种负产品:热。从白炽光源到荧光照 明,代代工程师都在研发将热量最小化或将从光源或设备分离热量的方法。 然而 LED 照明,目前正以不断提高的质量和不断增加的形式,带来了新的和
不同的挑战。
12.电子设备热设计规范 按照 JESD51-14 和 CIE127-2007 的规定,利用 JEDEC 标准静态试验进行瞬 态温度测量提高了发光二极管(LED)热特性测量的精确性。这些高标准也增

Flotherm学习教程 ppt课件

Flotherm学习教程 ppt课件
要能合理的简化模型. 实际的Cooler都还太复杂, 适当的简 化可以增进模拟的效率. ➢ 格点越少越好 ➢ 以简单而不失真的外型来取代 原始的外型.
每一个模型都要合乎热传与流场的观念: ➢ 热传: 热的传递路径与方式 ➢ 流场: 空气的流动路径
Sieyuan Electric
Copyright © Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.
功能
移动物件
阵列复制
对齐物件
将3D物体压缩成一个平面. 常用于处理 锡膏, TIM 上. 注意: 被Collapse 的物体, 其厚度仍是存在的. 将模型 分解至 基本图型. 常用于 Heatsink, Enclouser
Sieyuan Electric
Copyright © Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.
热容网络模型,同时也提供热源和阻尼模型的建立,将器件 的热源特性和阻尼特性进行输入仿真:
薄板模型
热阻-热容网络模型
Sieyuan Electric
Copyright © Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.
8
Flotherm学习教程
4) 高级Zoom-in 功能: 高级Zoom-in功能可将上级模型计算结果作为下级模型
Sieyuan Electric
Copyright © Sieyuan Electric Co., Ltd. All Rights Reserved.
23
Flotherm学习教程
No 指令 1 Move 2 Pattern 3 Align 4 Collapse(压缩)

基于Flotherm的电子电路热仿真分析与研究(范本)

基于Flotherm的电子电路热仿真分析与研究(范本)

基于Flothe‎r m的电子电路热‎仿真分析与研究‎基于Flothe‎r m的电子电路热‎仿真分析与研究‎内容简介:‎摘要:‎在阐述电‎子设备热仿真分析‎重要性的同时,简‎单介绍了电子设备‎传热类型,并对热‎分析软件的基本理‎论进行解析。

介绍‎了热分析软件Fl‎o therm的功‎能特点及应用范围‎,并以教学机器人‎P CB控制板为研‎究对象,用Flo‎t herm软件对‎其电子电路进‎论文格式论文范‎文毕业论文‎摘要:‎在阐述电‎子设备热仿真分析‎重要性的同时,简‎单介绍了电子设备‎传热类型,并对热‎分析软件的基本理‎论进行解析。

介绍‎了热分析软件Fl‎o therm的功‎能特点及应用范围‎,并以教学机器人‎P CB控制板为研‎究对象,用Flo‎t herm软件对‎其电子电路进行热‎仿真分析,详细讲‎述了计算模型的建‎立、边界条件设置‎、网格划分、结果‎分析及优化处理等‎操作。

通过仿真分‎析数据与实验结果‎比较,发现热仿真‎分析存在一定误差‎,分析研究误差存‎在的主要因素,提‎出通过优化操作的‎方法减小误差,达‎到较高的热分析精‎度,满足使用需求‎。

关键词‎:‎机器人‎;热仿真分析;‎Flother‎m; 误差分析‎Thermal‎simulat‎i on anal‎s is for ‎E letroni‎iruit o‎n Flothe‎r mNIU ‎D ong?ke,‎JIN Xia‎o?i, ZHA‎N G Xiang‎?ei, ZHO‎U Qiang ‎Abstrat‎:Wh‎i le expo‎u nding t‎h e impor‎t ane of ‎t he ther‎m al simu‎l ationa‎n alsis f‎o r the e‎l etroni ‎e quipmen‎t, the h‎e at ondu‎t ion tpe‎s ofthe‎eletron‎i equipm‎e nts are‎introdu‎e d brief‎l and th‎e basi t‎h eorof ‎t hermal ‎a nalsis ‎s oftare ‎i s analz‎e d. The ‎f untions‎andapp‎l iation ‎r ange of‎thermal‎analsis‎softare‎Flother‎m arein‎t rodued.‎Taking ‎t he PCB ‎o ntrol b‎o ard of ‎t he teah‎i ng robo‎t asres‎e arh obj‎e ts, Flo‎t herm is‎used to‎do the ‎t hermal ‎s imulati‎o n anals‎i s for e‎l etroni ‎i ruit. T‎h e speif‎i operat‎i ons of ‎p uting m‎o del est‎a blishme‎n t, boun‎d ar ondi‎t ion set‎t ing, ma‎s hgener‎a tion, r‎e sult an‎a lsis an‎d optimi‎z ation p‎r oessing‎are ela‎b orated.‎A ertai‎n error ‎e xisting‎in the ‎t hermal ‎s imulati‎o n anals‎i s as fo‎u nd b on‎t rasting‎the exp‎e rimenta‎l result‎s ith th‎e simula‎t ion ana‎l sis dat‎a. The m‎a jor fat‎o rs that‎ause th‎eerror ‎a re anal‎z ed. The‎optimiz‎a tion pr‎o edures ‎a re prop‎o sedto ‎r edue th‎e error,‎reah th‎e high t‎h ermal a‎n alsis a‎u ra and ‎m eet the‎appliat‎i on requ‎i rements‎. Keord‎s:r‎o bot; th‎e rmal si‎m ulation‎analsis‎;Flothe‎r m; erro‎r analsi‎s 0 引言‎随着电子技术‎的迅猛发展,电子‎设备朝着使用环境‎多样化、设备小巧‎化等方向发展。

Flotherm学习记录和总结

Flotherm学习记录和总结

Flotherm仿真学习记录和总结1.清楚Flotherm的用途:Flotherm可以为我们的电子设备建立虚拟模型,然后对我们的电子设备开发的前期阶段做初步热分析,预测其系统流场,温度分布,速度场,散热性能的可行性做前期的分析。

降低我们的开发成本。

2.Flotherm完成一项仿真由哪几步组成:Pre-Process CFD Solver Post Process Optimization3.Flotherm基本界面的熟悉,如Project Manage,Drawing Board,Profile,Visual Editor等Drawing Board Operation中快捷键的学习。

4.建模:学习基础的建模要点。

建模之前要清楚所建物体的结构。

有时候建模不需要很详细的结构定义(建模太复杂,会增加求解的时间),但是有时候又要建立很精准的模型(如芯片的封装形式)。

Cuboid:模拟低功耗器件、无功耗器件、结构件。

建模时须注意正确设置:位置、尺寸、材料属性及热属性等。

Resistance:体流阻和面流阻的设置,了解各参数所代表的意义。

设置尺寸和位置,阻抗属性的设置:阻尼类型(V olume,planar),损失系数基于(approach velocity,device velocity,accelerated),Free Area Ratio,损失系数,而且要保证阻抗属性要应用于X,Y,Z三个方向上。

Heatsource:体热源在系统分析的应用、面热源在器件功耗设置方面的应用。

Assembly:合理有序组织模型库。

可以将我们所建模型进行合理分类,使项目列表清晰。

Region:利用region进行局域化网格的设置,掌握局域化网格参数设置的方法,通过体region和面region获取计算所需结果的方法,如平均温度、平均流速、压降等。

局域化网格的学习还有待加强。

Heatsink:掌握不同散热器的建模方法,以及非标准模型的建模方法和参数设置。

Flotherm学习教程

Flotherm学习教程

Library 的动作
(1)将已建好的物体 存进Library
以 单一 Smart Part 为例
(1)将已建好的物体 存进Library(续)
以 Assembly 为例
(2)将Library里的物体 呼叫进 现在的专案里
以 单一 Smart Part 为例
(2)将Library里的物体 呼叫进 现在的专案里(续)
Project Manager
档案管理
复制, 移动, 阵 列
视图管理
工具选项
模型
网格划分 运算
Drawing Board
物件分层
Drawing Board
调整显示工具
翻转
显示网格的资料 对齐工具
视角视窗切换 工具 自动对齐工具
测量尺寸工具 指标 与 手 切换工具 背景顏色 切换工具
学习项目 2
Flotherm 介紹 2
CFD 软件在计算什么呢? 所有CFD软件均是在计算 压力, 速度, 温度, 此三个变数. 因
为此三个变数是构成流体力学, 热传学的基本物理量. 由于速度是向量, 所以在表达速度时, 习惯以X, Y, Z 三个方
向的分量来做表示. 亦即 Vx, Vy, Vz. 因此, CFD 软件在求解 五个变数,
Flotherm学习教程
Байду номын сангаас
Flotherm 介紹 1
Flotherm 是一套专门为电子散热领域所设计的商业CFD 软体.
CFD 为 Computational Fluid Dynamics 的缩写, 意思为 计算流体力学. 所谓 ‘计算’ , 是指利用电脑程式来解决 的意思.亦有称为数值方法.
以往在解决散热问题可以用三种方式: 1. 理论解析: 利用数学方程式解决. 但此种方式, 仅适合非 常简单的问题. 在真实世界几乎无法用此种方式来解题. 2. 实验: 直接量测. 此方法为最准确. 但是必须要有实际的 产品才可做到. 3. 数值方法: 系利用电脑程式来解决散热问题. 可以在无实 体的情况下, 自由去做模拟.

FLOTHERM热设计软件指南

FLOTHERM热设计软件指南
欲了解关于以上产品的详情,请访问
Mentor Graphics Mechanical Analysis Division (原 FLOMERICS 公司) 于 1989 年开发全球第一个开发专门针对电子散热领域 的 CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)仿真软件-FloTHERM 软件。公司的研发人员是全球第一批研究 CFD 理论的科研人员,也是最早一批将传统的 CFD 分析手段加以改变,使之达到真正意义上的工程化的先驱者。
每年 FloTHERM 用户均有机会参加坤道公司举办的各类研讨会和讲座并相互交流,非常利于设计人员水平的提高。由于有全球 主流厂商的支持,用户也可以很容易地从各供应商或 Mentor Graphics 公司用户支持区 SupportNet 获取从 IC、散热片到风扇、 电源等部件的模型用于产品整体分析,这些优势是其他同类软件产品无法相比的。
薄板模型
热阻-热容网络模型 4) 高级 Zoom-in 功能: 高级 Zoom-in 功能可将上级模型计算结果作为下级模型计算的边界条件,使得模型计算结果层层传递,从系统级到子系统级, 简化计算过程,减轻工作量,从而大大缩减模型分析时间。
专业稳定的求解器与网格技术
z 求解器:采用专门针对电子散热的有限体积法求解器,与传统的 CFD 求解器不同,FloTHERM 求解器不但应用了数值方 法的解算,同时结合了大量专门针对电子散热而开发的实验数据和经验公式。这些实验数据和经验公式多数为 Mentor Graphics Mechanical Analysis Division 独家拥有,是 Mentor Graphics Mechanical Analysis Division 专注于电子设备热设计行业二十年 中最为宝贵的财富之一;

通信产品 Flotherm 散热仿真详解资料

通信产品 Flotherm 散热仿真详解资料
应用案例3 —机柜散热设计

6
FloTHERM在通讯局端插箱热设计中的应用
为了避免整个热设计工程中的反复,降低设计成本,缩短设 计周期,电子散热设计通常与电路设计和结构设计同步进行。
一部分产品的散热采取了强迫风冷形式的散热
确定整个设备、单板槽位以及模块电源的阻力特征曲线和整机系统风道 特性,以及快速评估单板以及整机系统是否满足市场客户提出的散热需 求就成为电子热设计的一大难题。
11Leabharlann FloTHERM高级阻力模型的应用
FloTHERM中高级阻力模型参数
FloTHERM软件中的流体高级阻力模型需要设置的参数如图所示,在 使用这个模型要解决的关键问题是如何把实际测试的阻力曲线转换成 软件所需要的参数。一般情况下我们可以用一个二次二项函数来描叙 实际测试的阻力曲线。此时,我们取 Index=0、入口处开孔率Free Area Ratio=1、 特征长度 Length Scale=1;现在需要计算的只有A、B这 两个系数。
系统插箱仿真模型Zoom-In Region之前的模型

15
Zoom-In模型生成
本系统插箱是在第三槽位做一个体积Region,当Region建立好后,就可以 使用FloTHERM软件中的Zoom In 功能来分析生成一个带有局部环境参数的 Zoom-In模型。为了得到高质量的Zoom-In环境模型,在这里需要注意的是: 1. 系统Modeling必需带有以下参数:温度、压力、速度以及Heat Fluxes; 2. Zoom-In的Region边界不要接近系统网格和局部网格边缘; 3. 二维阻力模型和任何打孔模型的网格约束都不能与Zoom-In边缘接近; 4. 网格的划分应遵守CFD软件的一般规则:防止奇异网格的产生。 注意网格的数量和计算的精度并不是成线性关系,在保证必要精度的前提 下,网格数量尽量少,以提高计算速度。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

导热介质-导热脂
导热介质-导热脂
导热介质-导热脂
我公司现有导热硅脂
供应商
型号
我司编码
北京美宝
T-50
1040100171
导热系数(W/mk) 0.785
其他一些常用导热硅脂
Hale Waihona Puke 工作温度(摄氏度) -60~200
导热介质-导热胶
特点:
导热介质-导热胶
导热介质-导热胶
315导热胶的使用方法:
1、首先用酒精擦拭芯片和散热器粘接面;晾干(约1min后即可) 2、采用0.12mm的导热胶印刷工装,涂胶方式推荐为固化水涂在散热器上,导热胶 涂在芯片表面。 3、采用干净的毛刷在散热器上刷涂固化水,不超过2滴,使粘结面有润湿的痕迹即 可.然后待固化 水挥发15s—1min后(不能超过30min),组装上散热器。 4、采用5-10N的压力,从中间均匀挤压散热器,以使胶层均匀分布,实现良好的粘 结层; 5、固化时,采用压块工装施加约1psi的压强,以控制胶层的厚度在0.15mm以下; 6、一般情况下,40min后,315胶的粘接强度可达到完全固化的80%;24h后,315 胶可完全固化。
热传导
热阻Rja:芯片的热源结(junction)到周围冷却空气(ambient)的总热 阻,乘以其发热量即获得器件温升。
热阻Rjc:芯片的热源结到封装外壳间的热阻,乘以发热量即获得结与壳的温差。
热阻Rjb:芯片的结与PCB板间的热阻,乘以通过单板导热的散热量即获得结 与单板间的温差。
热传导
单层平壁导热
热设计
目录
1
热设计的基础概念
2
传导、对流、辐射
3
散热方式的选择
4 自然对流散热和强制对流散热
5
FLOTHERM简介
电子设备的发展趋势
1. 热耗上升化 2. 设备小巧化 3. 环境多样化
过热-电子产品故障的首要原因
图1:结点寿命统计
Figure 1 : Junction Life Statistics
热设计的基础概念
100J的能量可使100g水的温度升高约0.24℃。 这并不是通过升高水的温度消耗了100J的能量。而 是在水中作为热能保存了起来。
能量既不会凭空消失,也绝不会凭空产生。 这就是最重要“能量守恒定律”。
℃是温度单位。温度是指像能量密度一样的物理量。 它只不过是根据能量的多少表现出来的一种现象。即使能 量相同,如果集中在一个狭窄的空间内,温度就会升高, 而大范围分散时,温度就会降低。
热设计的基础概念
电子产品接通电源后一段时间内,多半转换 的热能会被用于提高装置自身的温度,而排出的能量 仅为少数。之后,装置温度升高一定程度时,输入的 能量与排除的能量必定一致。否则温度便会无止境上 升。
热设计的基础概念
很多人会认为,“热设计是指设计一种可避免发热并能 使其从世界上消失的机构”。
热传导
接触热阻
导热介质
导热介质-导热脂
常由复合型导热固体填料、高温合成油(基础油如 硅油),并加有稳 定剂和改性添加剂调配而成的均 匀膏状物质,常用的导热脂为白色,也 有灰色或金 色的导热脂等颜色。导热颗粒通常采用氧化锌、氧 化铝、氮化硼、 氧化银、银粉、铜粉等。
特点:
1)为最常见的界面导热材料,常采用印刷或点涂方式进行施加。 2)用于散热器和器件之间,散热器采用机械固持,最主要的优点为维修方便, 价格便宜。 3)因可以很好的润湿散热器和器件表面,减小接触热阻,所以其导热热阻很 小, 适合大功率器件的散热。 4)使用时需要印刷或点涂,操作费时,工艺控制要求较高,难度大。
资料来源:美国空军航空电子整体研究项目
发热问题被确认为电子设备结构设计所面临的三大 问题之一…(强度与振动、散热、电磁兼容)
热设计的基本要求
满足设备可靠性的要求 满足设备预期工作的热环境的要求 满足对冷却系统的限制要求
热设计工程师 —— 与EE, ME, Layout等项目
相关人员紧密配合,力求提高产品各方面性能并 降低成本
就像前面指出的那样,说是“发热”,但并非凭空突然产 生热能。说是“冷却”,但也并不是热能完全消失。
如下图所示,热设计是指设计一种“将○○ W的能量完全向 外部转移的机构”,其结果是可达到“○○℃以下”。大家首 先要有一个正确的认识! 。
热传导
傅立叶导热定律:
Q A T
W
x
A为垂直于热流方向的截面积;λ为材料的 导热系数,单位W/(m·K),它是表征材料导热 能力优劣的物性参数。
热流量是指单位时间内通过某一给定面积的热量, 单位为W。
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两 侧表面的温差为1度(K,°C),在1秒内,通过1平方 米面积传递的热量,单位为瓦/米·度(W/m·K,此 处的K可用°C代替)。它是表征材料导热能力优劣 的物性参数。在30 °C时,空气的导热系数为0.027 W/m· °C ,因此可以利用空气夹层来绝热,通常 把导热系数小于0.23 W/m· °C 的材料称为绝热材 料。
图2:电子产品故障主要原因
Figure 2: Major Causes of Electronics Failures


20%振动
55%温度


10
6%粉尘



) 19%潮湿
(Source : GEC Research)
资料来源:GEC研究院
(Source : US Air Force Avionics Integrity Program)


kA

(t w1 - t w2 )
( w)
单层圆筒壁导热 多层平壁导热
l2nkr2l(tw1 tw2 )
r1
tw1 twi1
n i
i1 ki Ai
( w)
( w)
多层圆筒壁导热
2l
(t - t ) n 1 ln ri1 w1 wi1
i1 ki ri
热设计的基础概念
问题:热的单位是什么?
是℃?
热是能量的形态之一。与动能、电能及位能等一样,也存 在热能。热能的单位用“J”(焦耳)表示。1J能量能在1N力的作 用下使物体移动1m,使1g的水温度升高0.24℃。 1J=1N·m
热设计的基础概念
设备会持续发热。像这样,热量连续不断流动时,用 “每秒的热能量”来表示会更容易理解。单位为“J/s”。J/s也 可用“W”(瓦特)表示。
热传导
热传导
定义热流密度:
q Q W/m2 A
热流密度是指单位时间内通过单位面积的热流量成为热流密度。
对傅立叶定律在一维导热条件下积分,可得:
Q T Rt
由此可得导热热阻计算公式为:
Rt

A
K/W
热量在热流路径上遇到的阻力,反映介质或介质间的传热能力 的大小,表明了 1W热量所引起的温升大小,单位为℃/W或K/W。 用热功耗乘以热阻,即可获得该传热路径上的温升。可以用一 个简单的类比来解释热阻的意义,换热量相当于电流,温差相 当于电压,则热阻相当于电阻。
相关文档
最新文档