一、基础理论与热设计原则
电子散热基础
热传递三模式:传导(PCB导热率设置)、对流(自然/强迫风冷)、辐射(表面发射率与DO模型)。
热阻网络分析:接触热阻(芯片与散热器)、材料热阻(金属/复合材料选择)。
冷却方式选择:自然对流(Boussinesq近似)、强迫风冷(风扇PQ曲线)、液冷(微通道流道设计)。
流体力学核心概念
湍流模型:零方程(快速收敛)、k-ε(高精度)、大涡模拟(瞬态分析)。
边界层处理:Y+控制、壁面函数(增强壁面处理)。
二、前处理与建模技术
几何处理与简化
CAD修复:删除非关键特征(螺钉/倒角)、中面抽取(薄壁机箱)、对称简化(1/4模型)。
特殊对象建模:
机柜外壳:Cabinet与Opening定义气流通道。
风扇与格栅:Grille对象局部阻力系数设置。
网格划分策略
网格类型:六面体(流道区域)、四面体(复杂元件)、非连续网格(局部加密)。
质量控制:雅可比系数(<0.7)、膨胀层(边界层网格)、曲率自适应加密。
三、求解设置与多物理场耦合
边界条件与求解器
热源定义:功率密度(W/m³)、瞬态热源(时间步长设置)。
流动模型:自然对流(环境压力设置)、强迫对流(风扇曲线导入)。
辐射模型:离散坐标法(DO模型)与表面发射率校准。
流-固耦合与优化设计
共轭传热(CHT):机柜外壳与内部气流温度场耦合。
参数化优化:散热器肋片间距/厚度敏感性分析。
四、后处理与行业案例
结果分析与可视化
温度/流场云图:峰值温度定位、死区气流识别。
关键参数提取:热阻计算、Nusselt数(对流效率评估)。
行业案例库
数据中心机柜:串并联风道设计(避免热回流)。
电力电子设备:强迫风冷系统优化(风扇布局与压降平衡)。
电池包散热:微重力环境下通风换热特性分析。
五、培训形式与资源
授课方式:理论30% + 案例实操70%(提供机柜风冷、液冷模型文件)。
适用对象:热设计工程师、CAE分析师、结构设计师