Flotherm软件在电子设备热设计中的应用
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Flotherm软件在电子设备热设计中的应用作者:李波李科群俞丹海摘要:CFD软件可以较为准确地仿真模拟电子设备或其组合体的温度场,因而可以应用于电子设备的热设计。
本文应用CFD仿真模拟软件Flotherm辅助对某型号电子设备进行热设计,对设备的风道阻力特性和温度场进行了模拟计算,确定了合理的风机型号和电子元件的位置布置。
关键词:Flotherm;电子设备;热设计;风道特性;温度场Abstract:CFD Software can be applied in the accurate simulation of temperature field of electronic equipment or combination, it is useful in the thermal design of electronic equipment. In this paper, a type of electronic equipment is designed by CFD software, Flotherm, the pressure resistance characteristic and temperature field of equipment are simulated to determine the reasonable fan models and the locations of electronic components.Keywords:Flotherm;electronic equipment;thermal design;characteristic of wind channel;temperature field1.引言在电子封装技术水平不断提高的当今,电子产品的外形尺寸也朝着轻便小巧的方向发展,从而使得单位热流密度值迅速增大。
电子产品输出的是电信号,输入功率的很大一部分都成为了热功耗。
FloTHERM优化电子设备热设计FloTHERM作为电子行业热分析软件的市场领导者,拥有相当广泛的用户群。
很多公司都喜欢使用FloTHERM进行热传-流动分析,并对投资回报率信心十足。
在最近的一次调查中显示,98%的用户愿意向同行推荐FloTHERM,本文将详细介绍FloTHERM是如何帮助各行业的企业解决其所面临的热管理问题的。
一、概述FloTHERM是一款强大的应用于电子元器件以及系统热设计的三维仿真软件。
在任何实体样机建立之前,工程师就可以在设计流程初期快速并简易地创建虚拟模型,运行热分析以及测试设计更改。
FloTHERM采用先进的CFD(计算流体力学)技术,预测元器件、PCB板以及整机系统的气流、温度和传热,。
不同于其他热仿真件,FloTHERM是一款专为各类电子应用而打造的分析工具,其应用行业包含:◎电脑和数据处理;◎电信设备和网络系统;◎半导体设备,集成电路(ICs)以及元器件;◎航空和国防系统;◎汽车和交通运输系统;◎消费电子。
FloTHERM以专业、智能和自动而著称,区别于其他传统分析软件。
这些功能可协助热设计专家们将产能最大化,帮助机械设计工程师将学习过程减到最少,并为客户提供分析软件行业最高比率的投资回报率。
在中小型企业,一年时间,投资FloTHERM所带来的收益就是投资成本的数倍,公司规模越大,成本回收的速度越快。
用户可以从以下方面体验到使用FloTHERM解决电子热设计问题所带来的惊人利益:◎生产硬件前解决热设计问题;◎减少重新设计工作,降低每单位产品成本;◎增强可靠性和提高整体的工程设计程度;◎显著地缩短上市时间。
建模功能#e#二、建模功能1.SmartPartsFloTHERM软件提供了专门应用于电子设备热分析的参数化模型创建宏(SmartParts),能够迅速、准确地为大量电子设备建模。
SmartParts技术应用范围:散热器、风扇、印刷电路板、热电冷却器、机箱、元器件、热管、多孔板和芯片。
flotherm软件基础与应用实例Flotherm软件基础与应用实例Flotherm软件是一款将传统热力学计算与计算机辅助优化设计技术相结合的优秀工程分析软件,可用于三维热仿真及散热器、内部通道、外部流场等多种问题的分析计算。
本文将对Flotherm软件的基础知识和一些应用实例进行介绍。
一、Flotherm软件的基础知识1. Flotherm软件的工作原理Flotherm软件是基于有限元分析理论的热力学模拟软件,它通过求解三维热传导方程和Navier-Stokes方程组来模拟物体内部的温度场、流速场和压力场等物理量,以实现热力学分析和设计优化。
2. Flotherm软件的主要功能Flotherm软件主要具有以下功能:(1)三维热场模拟:可以对热源、散热器、机箱等物体进行三维热场分析,从而得到温度分布、热通量等参数。
(2)散热问题分析:可以对各种散热器进行性能分析和设计优化,使其具有更好的散热性能。
(3)流场模拟:可以对内部通道、外部流场等进行三维流动模拟,得到流速场、压力场等参数。
(4)热力学仿真:可以预测电子元器件、汽车发动机等工况下的温度分布和热负载,进行热力学分析和设计优化。
3. Flotherm软件的使用方法Flotherm软件的使用一般分为以下步骤:(1)建立3D模型:使用CAD软件或Flotherm自带的CAD建模工具建立待分析的几何模型。
(2)设定边界条件:设定物体表面的边界条件、热源的功率及位置、内部通道的截面积及位置等。
(3)求解:使用Flotherm软件进行求解,在求解过程中可以观察分析结果。
(4)优化设计:根据分析结果进行设计优化,反复进行求解和优化设计。
二、Flotherm软件的应用实例1. 散热器设计优化散热器是电子元器件进行工作时必需的部件,保证其具有良好的散热性能对于元器件的寿命和稳定性有着至关重要的作用。
Flotherm软件可以用来对散热器的散热性能进行分析和优化设计,以提高散热器的热传导效率。
基于Flotherm的电子设备机箱热分析应用作者:张亮来源:《科技视界》2013年第07期【摘要】良好的热性能是保证机载电子设备安全可靠工作的重要条件,散热是电子设备结构设计中必须考虑的问题。
本文以某机载电子设备为例,介绍使用Flotherm软件分析电子设备热性能的步骤,结合笔者的经验对仿真分析中应当注意的问题做了简要说明,结果对于应用该软件分析其他机载电子设备热性能具有一定的参考意义。
【关键词】电子设备;热仿真;Flotherm0 引言随着电子技术的发展,设备的功率密度越来越大,对电磁兼容性的要求很高,一般机箱都设计成全封闭结构[1]。
输入功率相当一部分以热能形式散发出去,它们成为机箱中的主要热源。
而电子元器件一旦温度过高,便无法稳定可靠地工作[2-3]。
据统计,电子器件60%的故障是由热问题引起的[4]。
目前设计人员在产品设计阶段就普遍应用CFD软件对产品的热性能进行预估,以规避可能存在的器件散热问题。
其中Flotherm、Icepack等在电子设备热分析中应用较广。
本文以某种电子设备机箱的热分析为例,介绍Flotherm在工程中的应用。
1 Flotherm热分析的原理和基本流程Flotherm同时考虑传导、对流和辐射三种传热形式,其控制方程为质量、动量、能量三大守恒定律。
将三维求解空间离散后,每一个六面体看做一个单元,它的温度、压力值与其相邻的六个单元有关。
以温度为例,T表示单元中心温度,S表示影响它的热源,C为影响因子,单元的温度可以表示为下式[5]:T=(C0T0+C1T1+……+C6T6+S)/(C0+C1+……+C6)(1)每个单元建立T、u、v、w、P共五个方程,对所有网格联立求解方程组。
方程的解即为求解区域的压力场、速度场和温度场分布。
2 应用Flotherm分析某电子设备的热性能以某电子设备为例,介绍用Flotherm进行热分析的步骤。
该分析步骤同样适用于其他电子设备。
2.1 设备模型的简化图1 简化后设备的热仿真模型该设备包含17块PCB板,原始结构比较复杂,需要对其进行简化,包括CAD模型和PCB板的简化。
flotherm计算系统阻抗曲线FloTherm是一种常用的三维热分析软件,用于计算和模拟电子设备的热传导和热辐射。
在进行热分析时,系统阻抗曲线是一种重要的参考内容,它用于描述系统对电流的阻碍程度。
下面将介绍如何使用FloTherm来计算系统阻抗曲线。
首先,系统阻抗曲线是描述系统对电流的阻碍程度的一种图形化表示。
在电子设备的热分析中,我们通常关心电流通过系统时产生的热阻抗。
热阻抗可以通过FloTherm提供的工具进行计算。
然后,可以将这些数据绘制成系统阻抗曲线。
要计算系统阻抗曲线,首先需要建立一个电子设备的三维模型。
FloTherm提供了一个直观的界面,可以对设备进行建模。
用户可以选择合适的材料和尺寸,以及定义设备的热源和散热器。
建立完设备模型后,接下来需要设置边界条件。
边界条件包括环境温度、风速、散热器的热阻等等。
这些条件对系统阻抗产生影响,因此在计算系统阻抗之前需要进行准确的设置。
一旦设备模型和边界条件设置完成,就可以开始进行热模拟。
FloTherm采用有限元分析的方法,可以计算设备中的温度分布、热通量、热阻等参数。
通过调整设备模型和边界条件,并多次进行模拟,可以获得不同工作条件下的热阻数据。
在计算热阻数据的同时,FloTherm还可以计算热流密度、温度梯度等参数。
这些参数与系统阻抗紧密相关。
通过分析这些参数的变化趋势,可以确定系统阻抗曲线。
通常,系统阻抗曲线会呈现出随着电流增加而增加的趋势。
系统阻抗曲线对于电子设备的热设计非常重要。
它可以帮助工程师了解设备的热特性,确定适用的散热器和风扇,并优化设备的散热能力。
通过使用FloTherm计算系统阻抗曲线,可以提高设计的准确性和效率。
除了系统阻抗曲线,使用FloTherm还可以进行其他热分析,如热传导分析、热辐射分析等。
这些分析工具可以为电子设备的热设计提供全面的支持。
总之,FloTherm是一种强大的热分析软件,可以帮助工程师计算和模拟电子设备的热特性。
【Flotherm】电子散热仿真分析软件Simcenter Flotherm是一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件,目市场占有率高达80%以上,可以实现从元器件级、PCB板和模块级、系统整机级到环境级的热分析。
Simcenter Flotherm可以帮助工程师在产品设计初期,快速创建电子设备模型并进行分析,对多种系统设计方案进行评估,识别潜在的散热风险,规避样机试制风险,减少重复设计,缩短开发周期,降低成本。
在下面这个简单的示例中,我们可以看到仿真如何让工程师尝试不同的设计方案,并选择出具有最佳性能的方案。
FloTHERM 主要应用范围元器件级:芯片封装的散热分析;板级和模块级:PCB 板的热设计和散热模块的设计优化;系统级:机箱、机柜等系级散热方案的选择及优化、散热器件的选型;环境级:机房、外太空等大环境的热分析;FloTHERM 主要分析和计算模式传热分析:全面分析电子系统的热传导、对流及热辐射,分析电子设备内外的温度场和流场等;流场分析:具备自然冷却、强迫冷却及混合冷却的分析功能;瞬态分析:具备变化功耗和变化环境的瞬态分析功能能,不但可以进行开机、关机、故障的瞬态分析,同时也能进行变化功耗及环境变化情况下的瞬态分析;辐射计算:是目前唯一可以全部采用高精度 Monte-Carlo 方法进行辐射计算的电子散热仿真软件,非常适合密闭设备及外太空电子设备的计算;太阳辐射:可以自动确定太阳的入射角和辐射强度,自动计算太阳辐射的遮挡、吸收、反射、透射、折射,同时可以分别考虑太阳辐射的吸收率a 与红外发射率e的不同;液冷分析:可以分析含多种冷却介质的散热系统,如对液冷、风冷同时存在的电子设备或冷板等的热分析;网格技术:FloTHERM软件采用先进的非连续嵌入式网格技术和Cut Cell 网格切割技术。
FloTHERM软件配有专门针对电子散热行业的自动网格划分技术,可以确保工程师在网格设置上投入的时间远远低于其它软件。
基于Flotherm的电子设备机箱热分析应用作者:张亮来源:《科技视界》2013年第07期【摘要】良好的热性能是保证机载电子设备安全可靠工作的重要条件,散热是电子设备结构设计中必须考虑的问题。
本文以某机载电子设备为例,介绍使用Flotherm软件分析电子设备热性能的步骤,结合笔者的经验对仿真分析中应当注意的问题做了简要说明,结果对于应用该软件分析其他机载电子设备热性能具有一定的参考意义。
【关键词】电子设备;热仿真;Flotherm0 引言随着电子技术的发展,设备的功率密度越来越大,对电磁兼容性的要求很高,一般机箱都设计成全封闭结构[1]。
输入功率相当一部分以热能形式散发出去,它们成为机箱中的主要热源。
而电子元器件一旦温度过高,便无法稳定可靠地工作[2-3]。
据统计,电子器件60%的故障是由热问题引起的[4]。
目前设计人员在产品设计阶段就普遍应用CFD软件对产品的热性能进行预估,以规避可能存在的器件散热问题。
其中Flotherm、Icepack等在电子设备热分析中应用较广。
本文以某种电子设备机箱的热分析为例,介绍Flotherm在工程中的应用。
1 Flotherm热分析的原理和基本流程Flotherm同时考虑传导、对流和辐射三种传热形式,其控制方程为质量、动量、能量三大守恒定律。
将三维求解空间离散后,每一个六面体看做一个单元,它的温度、压力值与其相邻的六个单元有关。
以温度为例,T表示单元中心温度,S表示影响它的热源,C为影响因子,单元的温度可以表示为下式[5]:T=(C0T0+C1T1+……+C6T6+S)/(C0+C1+……+C6)(1)每个单元建立T、u、v、w、P共五个方程,对所有网格联立求解方程组。
方程的解即为求解区域的压力场、速度场和温度场分布。
2 应用Flotherm分析某电子设备的热性能以某电子设备为例,介绍用Flotherm进行热分析的步骤。
该分析步骤同样适用于其他电子设备。
2.1 设备模型的简化图1 简化后设备的热仿真模型该设备包含17块PCB板,原始结构比较复杂,需要对其进行简化,包括CAD模型和PCB板的简化。
flotherm xt参数类型摘要:1.Flotherm XT 简介2.Flotherm XT 的参数类型3.参数类型的应用实例4.参数类型的重要性正文:【Flotherm XT 简介】Flotherm XT 是一款专业的热仿真软件,广泛应用于电子设备热设计、散热系统优化以及热传导分析等领域。
通过模拟计算,Flotherm XT 能够有效地预测和优化设备的热性能,从而提高设备的可靠性和稳定性。
【Flotherm XT 的参数类型】Flotherm XT 涉及多种参数类型,主要包括以下几类:1.几何参数:这类参数描述了模型的几何形状和尺寸,如长度、宽度、高度等。
几何参数对于模拟结果的准确性至关重要。
2.材料参数:这类参数定义了模型中各部分的热传导性能,如比热容、热导率等。
正确的材料参数有助于提高仿真结果的可靠性。
3.边界条件参数:这类参数设置了模型的边界条件,如温度、对流和辐射等。
合理的边界条件参数有助于获得更准确的仿真结果。
4.初始条件参数:这类参数描述了模型在仿真开始时的状态,如温度分布等。
初始条件参数对于获得正确的仿真结果至关重要。
5.求解参数:这类参数设置了求解器的工作方式,如求解算法、迭代次数等。
适当的求解参数可以提高求解效率和结果精度。
【参数类型的应用实例】在实际应用中,合理设置参数类型对于获得准确的仿真结果至关重要。
例如,在对电子设备进行热仿真时,需要设置合适的几何参数以确保模型尺寸的准确性;同时,需要选择适当的材料参数以描述设备的热传导性能。
此外,根据设备的实际工作环境,还需要设置合理的边界条件参数和初始条件参数。
【参数类型的重要性】参数类型在Flotherm XT 仿真中起着关键作用。
合理的参数设置有助于获得准确的仿真结果,从而为设备的热设计和优化提供有效的指导。
反之,不合适的参数设置可能导致仿真结果的失真,进而影响设备的热性能和可靠性。
flotherm软件基础与应用实例第二版FloTHERM是一款热仿真软件,它被广泛应用于电子设备和半导体行业。
本文将介绍FloTHERM软件的基础知识和应用实例。
FloTHERM软件基础知识FloTHERM是由Mentor Graphics开发的一款三维热仿真软件,用于解决电子设备和半导体器件的散热问题。
它可模拟电子设备中的热传导、对流和辐射传热,从而帮助工程师优化产品的热设计,提高设备的可靠性和性能。
FloTHERM的功能包括:1.模型创建:FloTHERM可以导入CAD模型,并自动化生成几何模型和计算网格。
用户还可以通过手动创建和修改模型来满足具体需求。
2.材料属性:FloTHERM提供了多种材料库,用户可以选择合适的材料属性来模拟不同材料的热传导和热容特性。
3.边界条件:在模拟过程中,用户需要设置边界条件,例如电子器件的功率密度和环境的温度等。
4.散热分析:FloTHERM可以模拟器件的热传导、对流和辐射传热,并计算出器件的温度分布和散热性能。
5.结果可视化:FloTHERM可以生成温度分布图、热流线图和散热器效率等结果图,帮助工程师直观地分析和评估热设计的性能。
FloTHERM软件应用实例以下是FloTHERM在实际工程中的应用实例:1.电子设备散热设计:FloTHERM可以帮助工程师优化电子设备的散热设计。
例如,在设计计算机主板时,可以使用FloTHERM将CPU、GPU等器件的热散热情况模拟出来,并通过调整散热器的设计,提高设备的热性能。
2.电子器件温度分析:FloTHERM可以用于分析电子器件的温度分布。
例如,在手机中,可以使用FloTHERM模拟手机芯片的热分布情况,帮助工程师确定散热解决方案,避免芯片过热导致设备故障。
3.散热器效率评估:FloTHERM可以计算散热器的效率,并提供定量的结果。
例如,在设计服务器机柜时,可以使用FloTHERM评估不同散热器的效率,选择最佳的散热器方案,以确保服务器的长时间稳定运行。
Flotherm什么是Flotherm?Flotherm是一种计算流体动力学(CFD)软件,用于在电子设备设计中进行热分析和优化。
它可以帮助工程师设计和评估电子设备的热管理解决方案,确保设备在工作条件下的可靠性和性能。
Flotherm的功能Flotherm具有以下主要功能:1.导入几何模型: Flotherm支持导入各种几何模型,包括CAD文件(如IGES、STEP)和划分(ocf)文件。
2.网格生成: Flotherm可以自动生成高质量的网格,在模型的表面创建细化网格,以更准确地描述热传导。
3.边界条件设置: 通过设置边界条件,您可以模拟真实环境中的热传导情况,例如空气流动、辐射和对流。
4.热传导分析: Flotherm使用CFD技术分析热传导,可以准确预测设备中的热分布和温度曲线。
5.热阻和热容计算: Flotherm可以计算电子元件和散热器之间的热阻、热容和热传导路径,从而指导散热设计的优化。
6.优化方案评估: Flotherm可以评估不同的散热解决方案,并根据温度结果进行比较和选取最优解。
7.设计改进: 根据Flotherm的分析结果,您可以针对温度问题进行设计改进,优化电子设备的散热性能。
Flotherm的应用领域Flotherm广泛应用于电子设备设计中的热管理问题。
以下是Flotherm的主要应用领域:•服务器和计算机: 在服务器机架和计算机中,Flotherm可以帮助设计高效的散热解决方案,确保设备在高负载下的稳定运行。
•移动设备: 手机、平板电脑和笔记本电脑等移动设备通常需要高性能和紧凑的设计。
使用Flotherm,您可以优化散热设计,提高设备的性能和可靠性。
•电源和电源管理: 电源元件在工作过程中会产生大量的热量。
通过使用Flotherm,可以评估电源的散热性能,并优化其设计以提高效率和可靠性。
•电子汽车: 电子汽车中的电子元件通常需要在极端的温度条件下工作。
Flotherm可以帮助设计高温环境下的散热解决方案,确保汽车电子系统的正常运行。
flotherm案例
Flotherm案例
Flotherm是一款专业的热仿真软件,广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天等领域。
下面将从电子和通信两个方面介绍Flotherm的应用案例。
电子方面
在电子产品中,热问题一直是一个难题。
Flotherm可以帮助工程师在设计阶段就预测和解决热问题,从而提高产品的可靠性和性能。
以下是一个Flotherm在电子领域的应用案例。
某公司生产的一款高性能服务器,由于功率密度较大,导致散热问题严重。
在使用Flotherm进行热仿真后,工程师发现服务器的散热器设计存在缺陷,无法有效地散热。
经过改进设计后,散热器的散热效果得到了显著提升,服务器的稳定性和可靠性也得到了保障。
通信方面
在通信领域,Flotherm也有着广泛的应用。
通信设备的高温问题会导致设备的性能下降,甚至损坏设备。
Flotherm可以帮助工程师在设计阶段就预测和解决热问题,从而提高设备的可靠性和性能。
以下是一个Flotherm在通信领域的应用案例。
某公司生产的一款基站设备,在高温环境下工作时容易出现故障。
经
过使用Flotherm进行热仿真后,工程师发现设备的散热设计存在缺陷,无法有效地散热。
经过改进设计后,设备的散热效果得到了显著提升,设备的稳定性和可靠性也得到了保障。
总结
Flotherm作为一款专业的热仿真软件,在电子和通信领域都有着广泛
的应用。
通过使用Flotherm进行热仿真,可以帮助工程师在设计阶段
就预测和解决热问题,从而提高产品或设备的可靠性和性能。
图1 设备结构图
1.2 Flotherm分析模型
本文主要考虑设备后面机箱的热设计,模块1有独立散热方式,因此不考虑模块1的热功耗。
机箱结构对称,且热
图2 分析模型(隐藏上盖板)
图4 风道
利用Flotherm进行模拟仿真,可以快速准确获取风道的阻力特性。
模型周围环境的相对压力设定为0,在进风口放置一个固定流量式(Fixed Volume)风机,在模型内部进风口
图5 风机特性曲线和风道阻力特性曲线
重量随之增加,同时风道阻力也会增加。
选择合适的翅片数
量和间距,是模型热设计需要考虑的重要因素。
图9 模块5温度分布
图6 散热翅片示意图
翅片厚度选择为1mm,通过比较元器件A的温度(元
器件A为模块5上温度最高的元器件),确定翅片最优间距
和数目。
利用Flotherm软件进行仿真计算,得出如下结果如
表面通风量(m3/s)模块5重量(g)
720
736
736
746.5
750
753.5
757
760
图10 模型结构件温度分布
4 结 语
Flotherm软件仿真法避免了传统方法中因经验不足、数
据不充分所导致的误差以及繁琐的解析计算过程。
这种方法。
FloTHERM在电源适配器热设计中的应用摘要:本文就FloTHERM热仿真的基本理论、热设计方法进行了阐述,运用FloTHERM软件模拟适配器的温度场,并与样机进行了对比测试。
验证了热仿真分析在产品设计过程中的必要性和FloTHERM软件在产品热设计中的可靠性。
关键词:FloTHERM 适配器热仿真温度场1引言随着电子技术的不断发展,大功率器件发热功耗越来越大,而体积在不断的缩小,热流密度不断增加[1]。
这种高集成、智能、便携的产品必然导致产品的功耗的急剧增加。
美国空军航空电子完整计划曾对电子产品的失效原因做过统计,结果发现由于温度过高而导致的失效占所有故障原因的55%[2]。
因此,采用有效的散热设计可以控制产品内部所有电子元器件的温度,使其在工作环境下不超过稳定运行时标准或规范所规定的最高温度。
而借助热仿真分析软件则有利于提高产品热设计效率及准确性。
2FloTHERM软件介绍该软件采用成熟的CFD(Computational Fluid Dynamics)计算流体动力学和数值传热学仿真技术开发的[3]。
是基于有限单元法,将原来在时间域和空间域上连续的物理量场,用一些了有限个离散点上的变量值的几何来代替,通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组,然后求解代数方程组获得场变量的近似值。
3产品热设计方案确定根据需求,产品在25℃环境温度下能满载可靠运行时器件温升小于55℃,外壳温升小于30℃。
经过测算,该适配器表面热流密度达到0.035W/cm2,采用自然散热。
3.1初始设计散热模拟3.1.1热设计输入经过前期的初步评估及PCB布板,建立了初始的产品信息,其主要发热器件为:芯片1(内置MOS)、芯片2(内置MOS)、二极管、电阻、变压器、保险丝电阻。
初始设计阶段采用直接自然散热,内部不增加额外的散热设施,通过仿真分析来确定最终的散热方案。
3.1.2初始仿真分析仿真的环境温度设置为25℃,产品外表面为PC塑料(表面辐射率设置为0.85),仅考虑传热和辐射,由此确定了求解条件。
浅议Flotherm软件在电子元器件系统热设计中的应用摘要:Flotherm热仿真的操作流程简单,可方便地进行多次仿真实验、优化等手段来研究影响热分析精度的因素。
通过有针对性的一系列优化操作可以很好地减小误差,使得热仿真分析结果更加接近实际值,从而实现更加有效的辅助设计。
关键词:Flotherm软件;电子元件;系统;热分析为了减少温度对元器件的性能影响,在电子设备的前期热设计过程中,必须对 CPU、电源和热敏感元件的温度-性能关系进行仔细分析,并针对发现的问题采取相应措施。
在此,基于热分析软件 Flotherm 对某型 PCB 控制板进行热分析与热设计,以探寻一种具有实用价值的电子元器件可靠性分析方法。
一、Flotherm 软件简介根据传热学的基本理论,传热的基本方式有热传导、对流换热和辐射换热。
热分析软件主要根据能量守恒、动量守恒及质量守恒进行控制计算。
Flotherm 软件便是这类软件的代表之一。
数值分析法主要以离散数学、数值计算为基础,以计算机为工具,能够对大量复杂的问题进行求解,其求解过程复杂但求解精度高。
随着传热学及计算机技术的发展,数值分析法得到了很好的发展,其逐渐成为最常用的研究电子设备热仿真分析的方法。
应用Flotherm软件的核心热分析模块,可以完成从分析模型建立、网格生成、求解计算、分析报告到可视化后处理等功能,实现多个层次的分析。
该模块还包含TABLES 分析结果数据报告和VISULATION可视化后处理等功能。
软件接口模块FLO/ MCAD,不但完全支持PRO/ ENGINEER 等机械CAD 软件几何模型的直接调用并自动简化,还可以通过IGES、SAT、STEP、STL格式读入如UG、I - DEAS 和AutoCAD 等MCAD 软件建立的三维几何实体模型,可以大大减少对复杂几何模型的建模时间。
Flotherm软件在功率器件绝缘与热传导路径设计、BGA封装热性能仿真优化分析、光伏逆变器的散热设计、车载充电设备热仿真分析以及机载液晶显示器的热设计等诸多领域都有应用研究的报道。
Flotherm软件在光纤测井高温电路热设计中的应用刘超;邵洪峰;李立京【摘要】根据基于PCB设计的实现高温电路的传统法,利用热仿真分析软件对光纤测井电路系统的耐高温性能进行了热设计.首先利用红外热像仪对光纤测井电路系统进行了红外扫描,确定电路系统的主要热源并得到温度场分布,然后根据红外测试所确定的热源,利用热仿真分析软件对光纤测井电路系统进行建模并解算,可得到一定温度下电路系统的热仿真温度场分布,通过对所得到的温度场分布进行分析,进而对电路系统的结构和低功耗设计进行改进,最终提高了整个电路系统的耐温性能.%The thermal design of electronic circiut systerm for fiber logging is performed with the thermal simulation software, according to the traditional method of realizing high-temperature circuits based on the PCB.The electronic circiut system of fiber logging is scanned by an infrared thermal scanner to make sure the main heat sources and to obtain the temperature distribution.The simulation model for the circuit system is established with the thermal simulation software and the main thermal sources obtained by the infrared thermal scanner to gain the temperature distribution of the circuit system at a certain temperature.The structure and power dissipation design of the circuit system were modified on the basis of analysis of the temperature distribution.The high-temperature performance of the system was improved.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)002【总页数】4页(P191-194)【关键词】Flotherm;光纤测井;高温电路;热设计【作者】刘超;邵洪峰;李立京【作者单位】北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100191;北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100191;北京航空航天大学,仪器科学与光电工程学院,北京,100191【正文语种】中文【中图分类】TN919-34由于现有油田正在枯竭,较容易勘探的油气井都已经处在开发后期,如今世界上许多地区如北海、墨西哥和中国等均不同程度地面临超高温环境下油气勘探和测井作业[1]。
flotherm中 recirculationdevice的意思FloTHERM是一种用于电子系统热管理的软件工具,它能够帮助工程师对电子设备进行热分析和优化。
在FloTHERM中,recirculationdevice是一个重要的概念,它在热管理方面起到了关键作用。
首先,让我们来了解一下FloTHERM软件及其在电子设备热管理中的应用。
FloTHERM是由美国Mentor Graphics公司开发的一款CAD软件,它通过数值模拟和仿真技术,帮助工程师在产品设计阶段就能够准确分析设备的热特性,并采取相应的措施来解决热问题。
在电子设备中,由于各种电子元器件的工作,会产生大量的热量。
如果不能及时有效地散热,这些设备就容易过热,从而导致性能下降、损坏甚至发生故障。
因此,热管理对于保证设备的稳定运行非常重要。
FloTHERM提供了多种工具和功能,帮助工程师进行热分析和优化。
其中一个关键的功能就是recirculationdevice,即再循环设备。
那么,recirculationdevice到底是什么意思呢?在FloTHERM中,recirculationdevice指的是一种被放置在电子设备内部,用于改善热量分布和散热效果的设备。
它通常由风扇、散热片、散热管等组成,其作用是将设备内部的热量有效地转移和排出,从而保持设备的温度在可靠范围内。
recirculationdevice的原理是基于热对流和热传导。
通过风扇产生的气流,将设备内部的热量带走并排出。
同时,散热片和散热管等部件,能够有效地传导热量,加速热量的散发和分布。
这样,即使在设备负荷较高的情况下,也能够保持设备的温度在安全水平。
使用FloTHERM进行热管理时,工程师可以根据设备的具体情况选择合适的recirculationdevice,并对其进行参数设置和优化。
通过对设备的热分析,工程师可以确定recirculationdevice的位置、数量和功率等参数,以最大程度地提高热管理效果。