SOLIDWORKS Flow Simulation電子機箱散熱

導讀

SOLIDWORKS Flow Simulation經常應用到電子冷卻，以這個機箱散熱問題為例，我們一般的散熱設計要求是CPU不能超過80℃，北橋芯片溫度不能超過85℃，南橋芯片不超過95℃。在實際情況下芯片內部的各處溫度是不一樣，面對與芯片級別的散熱分析我們需要一些熱仿真工具對芯片的內部結構進行詳細的建模以了解芯片內部的溫度分布。

當然了，加入我們的研究重點並不在於研究芯片本身溫度分布，而是針對板卡級別設置是以整個機箱系統作為散熱分析對象，那麼我們就可以做以下簡化

在Flow Simulation中我們可以借助裏面的風扇設置代替實體的風扇模型;

當我們的研究對象是整個機箱系統時，研究就更偏向宏觀角度，此時芯片就可以一個凸台模型進行替代；

對於一些通氣孔也可以用多孔板功能來進行代替，這樣一來就可以在保證模型工況與實際接近的情況下提高計算效率。也就得到以下模型。

這樣就可以進入到分析界面，首先通過向導設置最基本的單位，分析類型（包含內流場，固體內熱傳導、重力），以及流體介質，固體材料，與外界的熱交換系數、初始溫度

創建內部元件固體材料，在散熱器這塊選擇到銅

其他材料如上操作進行賦予

對於PCB板還可以進行以下設置，選擇到印刷電路板，鼠標右鍵點擊插入印刷電路板，以底部電路板為例，選擇目標給到電路板，然後點擊創建編輯選項

進入選項後就可以單獨編輯PCB板的材料參數包含每個導電層的覆蓋率

設置多孔板以及出口的環境壓力

在完成多孔板的設置之後，在風扇這一欄右鍵點擊插入風扇選項，選擇外部出口風扇，選擇相關面，風扇類型選擇 預定義-軸流風扇-Papst 412

針對CPU的導熱設置，這裏需要通過雙熱阻組件進行設置，右鍵插入雙熱阻組件，選擇CPU模型，模型上表面，在組件這裏 預定義-PBGAFC_35x35mm，熱功耗輸入12W

其他芯片設置如下

熱導管的設置操作也與上面類似，這裏我們直接上截圖

完成以上設置後，為了保證計算收斂以及結果的查看在目標這邊設置，運行過後我們來看看分析結果

查看溫度以及流向

表面溫度

出風口參數