icepak分析散热器cugm

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1、应用icepak分析强迫风冷散热器欧关怀信息产业部电子二十九研究所摘要本文介绍了应用icepak、qfin等软件对一个强迫风冷散热器进行计算、仿真分析、优化的过程和结果。1引言木文所叙述的风冷散热器，总功率为500W,设计进风温度为50°C，耍求冷板最高点温度＜85°C,由丁•条件较苛刻，因此对散热器设计提出了较高的耍求。我们首先用一般数学计算方法（借助计算机）对散热器进行计算，得到较佳的散热器参数（散热齿高度、厚度、间距）及需耍的风暈，初选风机；然后用专业热分析软件icepak建立模型、进行仿真分析；最后用了散热器优化软件

2、Qfin对散热器进行了优化，再根据优化结果，确定散热器参数。本文叙述了对散热器进行分析、优化的过程和结果，通过这些软件的综合应用、相互映证，可以提高计算精度、优化结构参数，使散热器满足设计耍求，并尽量达到最佳的散热效果，提高设备可靠性。2组成与结构散热器的组成与结构如图1所示。«^—•<—•<—•<—•<—-<—一-<—«<—•<—«<—风机抽风发热器件2图1散热器结构该散热装置主要由以卜*部分组成：发热器件两个，散热器，风机两个，通风风道。处于散热器上而的为发热器件1，总功率为400W,主耍集中在前面，即前面部分360W，

3、其余部分40W;处于散热器卜‘面的为发热器件2，功率100W，均匀分布。3确定散热器基本参数根裾已知条件、借助经验设定散热器尺、r参数、风机风量，通过公式对散热器性能进行计算，可得到散热器基板平均温度，然后根裾计算结粜调整尺、r参数及风量，再计算，通过反复几次计算就可以得到一组满足散热条件、且散热性能较好的散热器参数，并选定风机。4icepak计算模型根裾散热器结构及初步计算、分析得出的散热器参数，建立icepak计算模型如图2所示。图2icepak计算模型计算模型包括以下部分：a.热源(sources):发热器件1简化成两

4、个热源，一个为360W(source1)，尺寸60mmX120mm,另一个为40W(source2),尺寸60mmX180醐，此两个热源紧贴在一个块(block1)上，block1紧贴在散热器的散热设顶面；发热器件2简化成一个热源(source3)，功率100W，尺寸150mmX330mm，紧贴散热器基板上。b.散热器(heatsink):尺寸220mmX56mmX360mm，基板厚6mm，散热佐厚1mm，间距2mmo由于source2及source3发热功率相对较少，所以其对应位置散热设高为10mm,中间其余部分挡住，这样

5、可以提高空气流速，使散热器设计更加合理。c.块(blocks):blockl为solid,紧贴在散热器的散热齿顶面上，厚度为6mm；blc)ck2为hoilow,处于source2与source3对应散热佐的中间，以挡住空气的流动，并使散热也的打效高度为lOmin;block3及block4同为hollow,分别位于散热器上下面，以挡住空气的流动，并模拟风道。d.风机(fans):在cabinet上设有两个风机，由流量-压力特性曲线定义，如图3所示。阁3风机特性曲线a.TT•口(opening):在cabinet上设方形op

6、ening—个。在建立模型后，就可以进行网格划分了，该模型划分的单元数和节点数分别为:440829、477357。5计算结果a.温度分布Temperaiure一Z1.162Z—68.5169—65.8716—63.2263—60.581—5Z.9358一55.2905—52.6452^9.9999图3source1>source2安裝而温度分布Temperature58.855557.7486图3source3安袋面温度分布^^職欄Temperature70.942368.3765.797663.225360.652958.

7、080655.508252.935950.3635b.压力分布图3散热器截面面温度分布PressureN/m2E0.683615•24.1442-48.972-73.7999•98.6277•123.456•148.283-173.111-197.939阁4压力分布速度Speeim/s9.046437.915636.784825.654024.523223.392412.261611.13080图5速度分布1.只用一个风机的情况在所有参数均不变的情况下，将两个风机改为一个风机，计算结果如下Temperature75.8398

8、72.609869.379866.149862.919859.689956.459953.229949.9999Temperature63.469461.785760.10258.418356.734755.05153.367351.683649.9999H：sS5sed图6—个风机时so