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《使用Flotherm进行电子散热仿真过程中涉及的物理学原理》.pdf

其他配置

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  • 开发语言:Config
  • 实例大小:20.22M
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  • 浏览次数:599
  • 发布时间:2021-01-10
  • 实例类别:其他配置
  • 发 布 人:晕晕乎乎飞
  • 文件格式:.pdf
  • 所需积分:1
 相关标签: 原理 电子 仿真

实例介绍

【实例简介】Flotherm进行电子散热仿真过程中涉及的物理学原理

【实例截图】

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【核心代码】

目录
1 导热  1
1.1 傅里叶定律  1
1.2 材料的热导率,比热和密度2
1.2.1 Flomerics 标准材料库 2
1.2.2 铝合金 4
1.2.3 不锈钢 5
1.2.4 硅(Si) 5
1.2.5 热导率随温度变化的纯金属 8
1.2.6 氧化铝 8
1.2.7 III-V 半导体材料的热导率 10
1.2.8 电子封装行业常用合金热导率 10
1.2.9 电子封装材料 12
1.2.10 复合材料 12
1.2.11 焊料 12
1.2.12 引线框架材料(Lead Frame Material) 12
1.2.13 Al2O3 和 LTCC 材料 13
1.2.14 陶瓷基底 13
1.2.15 聚硅氧烷(Silicone)和橡胶 13
1.2.16 导热电绝缘体 14
1.2.17 导热衬垫(Thermal Pad) 14
1.2.18 非晶聚合物(Amorphous polymeres)21
1.2.19 纯晶体聚合物(Non-amorphous polymers without inclusions) 21
1.2.20 强化热导率的塑料(Plastics with enhanced conductivity).21
1.2.21 10000 W/m K 22
1.2.22 其它材料数据来源 22
1.3 热阻22
1.3.1 理想接触 25
1.3.2 接触热阻和相应数据 25
1.3.3 导热界面材料 27
1.3.4 使用 Flotherm 中的 Cuboid 模拟接触热阻 29
1.3.5 Flotherm 中模拟接触热阻的另一类方法:通过表面特性 30
1.3.6 Rsurf-solid 的作用 31
1.3.7 Solid-Fluid 热阻 31
2 对流热交换 33
2.1 牛顿冷却定律和对流热阻33
2.2 Nusselt 数和平板对流 34
2.2.1 强迫对流 34
2.2.2 外掠平板层流换热 34
2.2.3 外掠平板湍流换热 34
2.2.4 自然对流层流状态下的平板换热 35
2.2.5 自然对流湍流状态下的平板换热 36
2.2.6 自然对流情况下的流动状态 36 
使用 Flotherm 进行电子散热仿真
2.3 管内流动36
2.3.1 管内强迫对流 37
2.3.2 管内自然对流 38
2.4 纳维-斯托克斯、伯努力、连续性方程38
2.4.1 纳维-斯托克斯方程 38
2.4.2 伯努力方程 39
2.5 流体数据40
2.5.1 Flotherm 中空气数据 40
2.5.2 湿空气 40
2.5.3 干空气 41
2.5.4 状态方程 43
2.5.5 水 43
2.6 用户定义热交换系数44
2.7 湍流44
2.7.1 层流 44
2.7.2 标准湍流模型 44
2.7.3 k −ε 模型 44
3 辐射 45
3.1 斯蒂芬-玻尔兹曼定律45
3.2 辐射率数据46
3.3 物体辐射49
3.3.1 物体和遮挡物体 49
3.3.2 打孔板和阻尼辐射 50
3.3.3 辐射和绝热面 51
3.4 耦合热交换51
4 环境条件 53
4.1 标准室内环境53
4.1.1 [Model/Global]  53
4.1.2 System->Ambients 53
4.1.3 绝热面和辐射 53
4.2 户外条件54
4.2.1 太阳辐射 54
4.2.2 对于太阳辐射的材料数据 55
4.2.3 天空温度 55
4.2.4 寒风 56
4.3 室内和室外:高海拔设置57
4.4 真空状态下的电子设备57
5 其它物理学方面 58
5.1 瞬态时间常数58
5.2 水和空气两股流体59
5.2.1 求解设置 59
5.2.2 管子的模拟 59
5.2.3 Cutous 的模拟 59
5.3 粗糙度和壁面摩擦61 
使用 Flotherm 进行电子散热仿真
5.3.1 层流(关于自然对流) 61
5.3.2 湍流流动 61
6 PCB 板仿真 63
6.1 非导热板63
6.2 导热 PCB 板63
6.2.1 初级精度仿真 63
6.2.2 中级精度仿真:一个非等向热导率块 63
6.2.3 高精度仿真:三块板建模 64
6.2.4 中级精度和高级精度相结合 65
6.2.5 详细仿真 N 层板 66
6.2.6 含铜量对热导率的影响 66
6.2.7 CAD-Board 精度模型 67
6.3 辐射68
6.4 热过孔68
6.5 Traces 的载流量(焦耳加热)69
6.5.1 IPC-2221 69
6.5.2 IPC-2221 中的错误 72
7 元件和元件仿真 74
7.1 散热方式和热阻74
7.2 封装热阻75
7.2.1 LSI 75
7.2.2 Infineon 76
7.3 分立封装77
7.3.1 晶体管 77
7.4 封装仿真 FLOPACK79
7.4.1 初级精度:块(Lumped)元件 79
7.4.2 中级仿真:双热阻模型 81
7.4.3 高级精度:DELPHI 模型 81
7.4.4 General networks 热阻模型 83
7.4.5 详细模型 85
7.5 LED 仿真86
7.5.1 Osram 86
7.5.2 Avago 89
8 打孔板处压降 90
8.1 自动设置90
8.1.1 Idelchik’s 数据 90
8.1.2 Straighten 流动选项 93
8.2 实验测试94
8.3 数值测试96
8.4 阻尼元件生成99
8.5 固定压降99
8.6 阀门系数CV 和ζ 之间的关系99
8.7 使用固定流和风机进行测试100 
使用 Flotherm 进行电子散热仿真
8.7.1 重叠阻力 100
8.7.2 使用固定流测量孔的阻力损失 101
8.7.3 使用固定流测量 2D 阻尼的压降 101
8.7.4 使用一个有 Hub 和 Swirl 气流的风机测量阻尼的压力损失 101
8.7.5 没有 Hub 的 2D 风扇 102
9 风扇103
9.1 风扇类型介绍103
9.1.1 轴流风扇 103
9.1.2 离心风扇 103
9.1.3 混流式风扇 103
9.2 风机特性曲线和工作点103
9.2.1 无遮挡风扇 103
9.2.2 受遮挡风扇 104
9.3 噪音特性104
9.4 风扇热功耗的估计105
9.4.1 简单的热平衡 105
9.4.2 效率曲线 106
9.5 Swirl106
9.6 风扇气流短路106
9.7 旁通107
9.8 死区107
9.9 离心风扇107
9.9.1 RL90-18/24 108
9.9.2 RLF100-11/2 108
9.9.3 RG125 – 19/12 N 109
9.9.4 通过 Flotherm 网页建立离心风机 109
10 散热器 111
10.1 散热器各个方面111
10.1.1 翅片高度 111
10.1.2 自然对流情况下翅片优化 112
10.1.3 强迫对流情况下散热器 112
10.2 Flotherm 中散热器建模113
10.2.1 详细散热器模型 113
10.2.2 简化散热器模型 113
10.2.3 风扇+散热器 113
10.3 小型散热器实验研究114
11 机箱 115
11.1 开放式机箱115
11.1.1 能量平衡 115
11.1.2 入口阻尼 116
11.2 封闭机箱118
11.3 机箱材料和颜色118
11.4 模型实验测量119
12 芯片散热发展 122 
使用 Flotherm 进行电子散热仿真
13 附录123
13.1 Electronics Cooling Magazine Technical Data123
13.2 螺钉应力和扭矩124
14 封装术语 125
15 风扇 130

标签: 原理 电子 仿真

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