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211、985硕士,从业16年+
从事结构设计、热设计、售前、产品设计、项目管理等工作,涉足消费电子、新能源、医疗设备、制药信息化、核工业等领域。
熟练运用Flotherm、FloEFD、XT、Icepak、Fluent等ANSYS、西门子系列CAE软件,解决问题与验证方案设计,十多年技术培训经验。
专题课程
Flotherm电阻膜自冷散热设计(90分钟实操)
Flotherm通信电源风冷仿真教程(实操)
基于FloTHERM电池热仿真(瞬态分析)
基于Flotherm的逆变器风冷热设计(零基础到精通)实操
站在高处,重新理解散热。
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如何快速提升出方案以及做仿真分析的效率与准确度?
本期给大家带来的是关于实用手册:散热方案设计、选型以及高海拔等应用场景计算参考研究内容,希望对大家有帮助。
文末有领取方式。
对于不太熟悉这个领域工作流程的工程师,我们之前写过文章普及过热设计基本流程,更详细的可参考之前发布的文章,链接如下。
一张图看懂产品热设计全流程:从需求到验证的关键步骤与角色协作
在最早期,产品规划、项目立项的过程中,需要有初步的理论计算,评估方案的可行性,给出数据支撑,初步证明方案是可行的,也是后期优化的依据。
比如,强迫风冷散热方案初步设计评估,可点击链接查阅:技术干货 | 液冷板流道设计与优化思路详解
散热方案评估
一般可以用的方法有两种:即表面热流法、体积功率密度法。
不同散热方式表面热流密度对应的温升曲线示意
由上图给定的几种散热方式,通过计算产品表面积、根据表面温升要求目标,查找表面热流密度。
由公式,表面积*表面热流密度,即可获得初步散热能力,以此评估所选的散热方案是否合适。
或者根据项目给出的功耗,计算表面热流密度,以此由上图选择所需的散热方式,然后进行其它验证。
温升为40℃℃时产品体积功率密度限值(适用于密封单元内部的冷却)
运用体积功率密度方法,也可以进行评估。通过计算产品体积,查找体积功率密度,体积*体积功率密度,即可获得初步散热能力,或者根据需要散掉的热量,进行反推,也可以得到初步的散热方案。
风扇选型
看懂风扇的“里外”:原理、构造、性能与计算的系统性解读
电子产品中风扇的基础知识:构造、仿真参数、串并联、噪音与选型建议(纯干货建议小白收藏!)
关于风扇选型,上面文章链接有详细介绍,
确定系统风量需求
确定系统空间尺寸限制(风扇尺寸上限)
确认系统对风扇的噪声限制
确认系统阻抗
找供应商索取风扇资料
仿真分析或实验测试
如仍然不满足,则重复上述流程。
通过能量守恒定律,P=ρ*Cp*Q*δTambient,计算时注意国际单位换算。
所选风机的最大风量建议满足,
Qmax=2.0*Q
Q为上述计算所得的值,设置2倍(也有文章说1.5倍)的理由是,考虑风扇的实际工作点,实际风量并不是最大风量。
那么就评估该系统需要多大风量、风压的风扇,需要风扇的数量等等,可以参考如下公式,
蓝色的是项目条件,需要解决的散热量,然后温升目标δT,根据项目实际情况填写,最后风扇选型一栏就会出现计算结果,也就是所需要的风量。
热阻计算
同样的还有,比如热阻计算,基本的公式R=L/(λ*A),这个我们经常在说,如下表所示,
高海拔应用场景
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视频号回复直播,大家可以关注下,有直播提醒,昨晚的直播回放已经剪辑上传到B站。