Icepak军用机箱散热解决方案

2017-06-06 by:CAE仿真在线来源:互联网

一、项目的必要性

对于军用电子设备,工作环境相当恶劣,因此通常采用密封机箱来解决这一问题,而密封与散热则是一对矛盾,在设计时必须同时考虑内部和外部的两种热设计方案,通过合理的热设计,使其从内部向外部的传热达到最佳状态,从而保证电子设备正常工作。

传统的热设计理论和方法于上世纪六、七十年代逐渐形成,受当时传热学和传热技术发展水平的限制,只能根据经验类比或利用由以物理相似理论为基础的有限的准则换热公式进行预先估计,并与实验交替进行来完成整个产品的热设计。这些方法的计算结果准确性较差,只能做一些简单的定性分析,并且设计周期较长、材料浪费较多、研制成本较高,严重影响了电子产品的开发工作。近年来,随着传热技术和计算技术的发展,电子产品热设计的方法也得到了不断的改进。目前,以计算结构力学、计算流体力学和计算传热学为基础的一些新型电子产品热设计技术在逐渐形成,电子设备热设计技术作为一门新的学科已经建立起来,一些学者和工程技术人员致力于这方面的研究工作,并获得了一些初步的成果,在此基础上人们针对以往那种先有产品后做热设计的做法提出了一种新的热设计思想,即前端热设计。所谓前端热设计是指在产品的预研和开发阶段解决热设计的基本问题,对热设计的方案的可行性进行全面分析,对设计结果进行准确的预测,对热设计方案进行分析和优化。

前端热设计要求需有可靠的仿真计算工具进行热设计的前端分析,要求能够得到准确的计算结果,并能将结果定量地生动地呈现出来。目前市面上的商用仿真软件,从建模处理、网格划分、求解计算和结果后处理综合来看,ANSYS ICEPAK无疑是最佳的选择。

二、项目背景

这里以一个全封闭、无风扇机箱设备开发案例的热设计过程来阐述ICEPAK在产品开发过程中的有效性和必要性

问题的关键就是在不增加系统温升的情况下怎么处理系统散热

总体方案:整个系统由三个舱组成,变压器舱,主Power板舱,散热片舱,三个舱相互隔开,以减少相互影响。

系统thermal模型图如下图所示: