Grundkenntnisse der thermischen Simulation

Mit dem Aufstieg der Elektronikindustrie ist die Steuerung verschiedener elektronischer Heizungen äußerst wichtig geworden, z. B. die Wärmeableitung von Mobiltelefonchips, die Wärmeableitung von Computerhosts, die Wärmeableitung von elektronischen Komponenten usw. Daher, wie man effektiv Simulation der Temperaturverteilung von elektronischen Bauteilen ist sehr wichtig. Derzeit gibt es viele thermische Simulationssoftware auf dem Markt, wie z. B. Flotherm, SEMS, PLM, Icepak, Fluent usw. Die Simulationsergebnisse in Kombination mit dem tatsächlichen Design können effektiv und schnell zu idealen Produkten führen.

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik besagt, dass Wärme erhalten bleibt, was bedeutet, dass die Heizkapazität des Objekts im System gleich der Wärmeabsorptionskapazität des Objekts im System ist; Es gibt drei Arten der Wärmeübertragung: 1. Wärmeleitung; 2. Thermische Konvektion; 3. Wärmestrahlung. Daher müssen wir beim Entwerfen und Simulieren des thermischen Systems den Wärmeausbreitungsmodus des Strömungsfelds verstehen.

Wenn beispielsweise das Strömungsfeld mit schwacher Konvektion hauptsächlich von der Wärmeleitung zur Wärmeableitung abhängt, ist die Verbindung der Struktur sehr wichtig, wie z. B. die Einstellung der thermischen Impedanz, das Design des strukturellen Ausbreitungswegs usw. Gleichzeitig wird der Einfluss der Schwerkraft groß sein und das Strömungsfeld bei natürlicher Konvektion wird leicht durch die Schwerkraft gestört. Wenn es sich um erzwungene Konvektion handelt, ist die Strömungsfeldgeschwindigkeit sehr groß. Zu diesem Zeitpunkt ist es sehr wichtig, den Strömungskanal zu entwerfen und den Fluidzustand zu simulieren. Schwerkraft und Strahlung haben wenig Einfluss auf die Temperatur, und die strukturelle Leitung ist auch sehr wichtig, was nicht ignoriert werden kann. Unter der Annahme, dass der Wärmeableitungsmodus Wärmestrahlung ist, zeigt dies, dass der Temperaturunterschied zwischen der Wärmequelle und der Umgebung groß ist und die Wärme hauptsächlich durch die Luft an die Umgebung abgestrahlt wird. Daher sollte im eigentlichen Simulationsprozess die thermische Simulationsanalyse in Kombination mit dem eigentlichen Projekt simuliert werden.

Folgende Punkte sind bei der thermischen Simulation zu beachten:

1. Wärmeleitpfad freimachen;

2. Den Strömungsweg freimachen;

3. Verstehen Sie die physikalische Bedeutung jedes Moduls. Beispielsweise sollte die Wärmequelle nicht nur die Simulation der Wärmequelle sein, sondern auch wissen, wie sie Wärme im Raum ausbreitet, also wie die Wärmeleitfähigkeit definiert ist;

4. Die erhaltenen Ergebnisse sind sorgfältig zu prüfen, um festzustellen, ob eine makroskopische Anomalie vorliegt oder nicht der tatsächlichen physikalischen Bedeutung entspricht; Aus mikroskopischer Sicht können wir die Größenordnung der Wärme analysieren, wie die drei erhaltenen Größenordnungen, den Fehler zwischen den gemessenen Daten und so weiter.