一、需求痛點
隨著電子信息產業技術的快速發展,電子設備逐漸向便攜化、高集成化趨勢發展,設備內部熱流密度增大、熱流量增加,熱管理面臨巨大挑戰。以工作站為例,為應對連續、高強度的工作,工作站內部需要配置高級別的芯片組和高性能的多核處理器,對機器穩定性提出更高要求。而溫度對電子元器件的工作情況影響非常大,因此機箱內的熱源布置和散熱設計尤為重要。
二、解決方案
仿真輔助熱設計是電子設備熱管理中最有效的一種手段。伏圖電子散熱(Simdroid-EC)是云道智能研發的針對電子元器件、設備等散熱的專用熱仿真模塊。其內置的電子產品專業零部件模型庫,支持用戶通過“搭積木”的方式快速創建幾何模型,自動剖分高質量正交六面體網格,并且支持流熱耦合,得到高保真的仿真結果。
針對“惠普 Z8 G4”工作站,使用伏圖?電子散熱模塊進行仿真,分析此工作站工作時內部的散熱情況。
1.幾何建模:為節省計算資源,將機箱內模型進行簡化,只保留重要的熱源和對散熱影響較大的部件,比如電路板、芯片、散熱器、散熱風扇等,同時保留外蓋上影響空氣流動的導流隔層設計,機箱上的散熱柵格用多孔板來替代。
2.網格剖分:可自動剖分六面體網格,并支持局部網格加密,用戶可快速得到合適的網格。
3.計算求解及結果后處理:采用有限體積法求解,支持流熱耦合,流體方面具有層流、湍流求解功能,并可進行穩態、瞬態流動傳熱分析。本案例在仿真時選擇開啟湍流模型,并開啟重力,選擇穩態分析。計算過程中還監測了機箱內主要熱源CPU中心的溫度,用于判斷仿真是否收斂。從仿真結果可以看出,機箱內散熱通道布置合理,散熱效率高,CPU的溫度在合理范圍內。
三、應用前景
伏圖?-電子散熱模塊可實現電子產品從芯片級、PCB板級、設備級到環境級全尺度熱仿真分析,已經在熱力學領域實現規模化創新升級和全面商業化突破。


