基于solidworks flow simulation的led流体分析

基于solidworks flow simulation的led参数化研究

（佛山众泰信息技术有限公司）

摘要：本文针对led灯的散热设计而进行cfd，在solidworks的环境下对led灯进行三维特征建模，装配，采用无缝集成的流体分析软件flow simulation，对整个led模型进行有限体积分的网格划分，温度分布分析和探测，以及参数化的研究。让工程师提前预知产品的缺陷，直观清楚地看到散热效果，优化散热结构。从而缩短产品上市时间，降低成本，组建企业led的仿真实验室。

关键词：led flow simulation 流体散热佛山众泰solidworks

随着电子产品的功能不断提升，体积不断缩小，经常工作在高温封闭的恶劣环境中，电

子产品的散热问题日益突出。跟据相关资料，由于散热问题导致的电子产品失效占到了55%。

电子元件的故障发生率是随工作温度的提高而呈指数关系增长的，研究资料表明：单个半

导体元件的温度每升高10℃，寿命减少一半。

软件介绍solidworks flow simulation为无缝嵌入solidworks中的流体仿真软件，是新一代流体动力学分析革命性工具。软件采用全新技术，专为从事与流体，换热相关产品开发的设计工程师提供了神兵利器。

技术知识：热量传递的三种基本方式：导热、对流和热辐射。传热学基本原理——对流，对流分为自然对流和强迫对流两大类。自然对流是由于流体冷、热各部分的密度不同而引起的。强迫对流是由于泵、风机或其他压差作用所造成的。本例属于自然对流。

设置向导

设计参数

运行结果：通过剖面视图查看到每个点的温度，探测到仪器很难侧到的位置

通过表面图可以查看到温度分布情况

通过流体轨迹可以查看到模型的热量是如何散出去

目标图：每个部位温度变化情况

LED1 LED2

PCB 温度散热翅片

通过软件计算数据得出led芯片LED1 跟LED2的最大温度为91.09℃跟91.06℃，PCB板的最大温度为54.50℃，散热翅片的最大温度值为67.67℃。

误差= （理论值-实质值x100%；

从以上数据可以观察到，实际模型与分析模型结果很接近，最大误差4.2%，因此工程上认为分析是可靠的。

6. 结论

对于散热优化，一直是各LED 产品制造商重点关注的问题，本文利用CFD 软件对模型求解温度分布，结合对比实验找到了对散热器简化的新思路，得到一种增强辐射散热的方法，一改以往基于空气对流的肋片散热方案，使LED 灯具摆脱了以往笨重的特点，并且大大降低了成本；同时，对今后的深入研究奠定了实验基础。

技术支持：周展宏