Icepak在水冷板IGBT散热中的应用

水冷板上下两个面

水冷板内部流道

建立仿真流程

●ANSYS DM作为前处

理接口

●DM将简化和转换后

的模型传给Icepak

模型简化和转换

ANSYS DM为Icepak提供了专门的模型转换工具集

Icepak热仿真模型

Icepak水冷板模型; 建立IGBT模型水冷板流道

Icepak优秀的多级别网格技术, 很好地捕捉了流道尺寸特征

网格良好的贴体性, 很好地保留了流道的外形

水冷板散热器

?材料为Al 6063-T5环境温度

?30 度

工质

?50% 乙二醇

?45 度

?流量10L/min

流道内乙二醇温度云图

水冷板表面温度云图

IGBT模块基板壳温云图, 很好地展示了芯片间温度的不均匀性

此动画视频展示了乙二醇在流道内流动的动态过程

rsj@https://www.360docs.net/doc/8117361245.html, https://www.360docs.net/doc/8117361245.html,

汽车水散热器的概述及理论设计计算

汽车水散热器的概述及理论设计计算一、散热器概述 1汽车散热器的定义：汽车散热器是水冷式发动机冷却系统的关键部件。通过强制水循环对发动机进行冷却，是保证发动机在正常的温度范围内连续工作的换热装置。 1、散热器在汽车中的重要地位 1汽车总成产值比重按不同的车型能够占汽车总成的1~2.5% 2发动机总成产值比重按不同的车型能够占发动机的15%左右 3、散热器结构的发展 1管片式开窗结构 2铜质管带式平片结构 3铜质管带式开窗结构 4铝质汽车散热器 5铜塑水箱或铝塑水箱 4、散热器的结构 1基本结构 2带补偿水壶结构 3带膨胀水箱结构三、汽车的整体结构温度过高及过低的坏处

温度过高 3温度过高时大多数零件都受热膨胀，温度越高，膨胀越大 4零件在高温下会降低强度，不能很好地工作 5温度过高时，其润滑油粘度降低，会加剧零件的磨损 6气缸内的温度过高时，进入气缸内的新鲜空气很快膨胀，就减少了进气量，降低功率。 7在汽油机中，气缸内温度过高时，容易产生爆炸现象温度过低 2燃料不能完全燃烧,使燃料消耗增加 3使润滑油粘度增高,零件的摩擦阻力加大,消耗较多的功率,因而减少了输出功率 4废气中的水蒸气与硫化物生成一种叫亚硫酸的液滴腐蚀零件 5传走的热能增加,转变为机械功的热能减少,造成过多的散热损失. 汽车分类最新标准以前的分类是我国1988年6月发布的有关标准GB/T3730.1-1988。 2目前新标准已将汽车的分类作了修改: 3一是废除了“轿车”的提法 4二是不再将”越野车”单独分类 5三是将汽车分为乘用车和商用车两大类乘用车（不超过9座）： 1分为普通乘用车、活顶乘用车、高级乘用车、小型乘用车、敞篷车、仓背乘用车、旅行车、多用途乘用车、短头乘用车、越野乘用车、专用乘用车。商用车: 2分为客车、货车和半挂牵引车 3客车细分为小型客车、城市客车、长途客车、铰接客车、无轨客车、越野客车、专用客车。 4货车细分为普通货车、多用途货车、全挂牵引车、越野货车、专

Icepak实例详解(中文)

目录什么是Icepak? (2) 程序结构 (2) 软件功能 (3) 练习一翅片散热器 (8) 练习二辐射的块和板 (43) 练习三瞬态分析练习四笔记本电脑练习五改进的笔记本电脑练习六 IGES模型的输入练习七非连续网格练习八 Zoom-in 建模

练习1 翅片散热器介绍本练习显示了如何用Icepak做一个翅片散热器。通过这个练习你可以了解到： ?打开一个新的project ?建立blocks, openings, fans, sources, plates, walls ?包括gravity的效应,湍流模拟 ?改变缺省材料 ?定义网格参数 ?求解 ?显示计算结果云图，向量和切面问题描述机柜包含5个高功率的设备（密封在一个腔体内），一块背板plate，10个翅片fins，三个fans, 和一个自由开孔，如图1.1所示。Fins和plate用extruded aluminum. 每个fan质量流量为0.01kg/s，每个source为33W.根据设计目标，当环境温度为20C时设备的基座不能超过65C。

图 1.1:问题描述步骤 1: 创建一个新的项目 1. 启动Icepak, 出现下面窗口。 2. 点击New打开一个新的Icepak project. 就会出现下面的窗口：

3. 给定一个项目的名称并点击Create. (a) 本项目取名为fin, (b) 点击Create. Icepak就会生成一个缺省的机柜，尺寸为 1 m ?1 m ?1 m。你可以用鼠标左键旋转机柜，或用中键平移，右键放大/缩小。还可以用Home position 回来原始状态。 4. 修改problem定义，包括重力选项。

水冷散热系统的设计

水冷散热系统的设计水冷又称为液冷。水冷散热的原理非常简单：在一个密闭的液体循环装置，通过泵产生的动力，推动密闭系统中的液体循环，将热沉吸收的芯片产生的热量，通过液体的循环，带到面积更大的散热装置，进行散热。冷却后的液体在次回流到吸热设备，如此循环往复。由于水冷散热效率高，热传导率为传统风冷方式的20倍以上，可以解决几百至数千瓦的散热问题，在激光、军工、医疗、电力电子、工业设备等行业有着广泛的应用。水冷散热系统的分类：根据二次换热器换热方式的不同，一般情况下可以将水冷散热系统分为以下三种类型：空气冷却系统、液体冷却系统、冷水机组冷却系统。空气冷却系统一般主要由：水冷板、水泵、水箱、热交换器和风机组成。该系统结构简单，是最经济的水冷系统。冷水机组冷却系统：由压缩机、水冷板、冷却塔等部分组成。这种方式水温可以精确的控制在环境温度以下，制冷量大。水冷式冷水机组工作原理图: 液体冷却系统：它不含压缩机，主要由液体交换器、水泵、水箱等组成。低噪音、体积比冷水机组小一半以上。水冷板的选择和计算冷板作为水冷系统的重要组成部分，主要是将发热元器件产生的热量与冷却液充分交换。为了确保器件的发热表面在被液体冷却时能把所耗散的热量尽量全部带走，器件与冷板的接触和冷板的热阻就显得尤为重要！

设计适当的冷板，需要确定如下参数：冷却液体流速，冷却液体进口温度，安装在冷板上发热器件的热耗散功率，冷板表面允许的最高温度Tmax。已知这些参数，您就可以确定冷板的最大的允许热阻并且通过热仿真分析验证。

Tout：冷却液体出口温度 Tin：冷却液体进口温度 Q：冷板上发热器件的总热耗散功率 ρ：液体的密度 V：冷却液体流速 CP：冷却液体的比热容计算冷却液体出口最高温度Tout。这个是非常重要的，如果Tout大于Tmax，那么，冷板将不能解决发热问题。假设Tout小于Tmax，下一步需要确定冷板的标准化热阻，使用如下方程：：热阻 Tmax：冷板表面允许的最高温度 Tout：冷却液体出口温度 A：被冷却区域的面积 Q：冷板上发热器件的总热耗散功率系统其他部分设计：管道系统和阀门是水冷系统硬件重要组成部分，主要包括快速接头、管道、各种功能阀门（流量控制阀）、过滤器、其它管接头及密封件等。管道的尺寸（如直径、长度等），应根据冷却液的流速来确定：其中，Qv为水流量（m3/h）；U为水流速（m/s）。可计算管道的直径。系统的管道材料，考虑到冷却介质特殊要求，全部采用无缝不锈钢管，局部用聚胺脂管。冷却液：必须对冷却液的热传递能力、冰点和黏度、沸点和分解温度、绝缘性能、腐蚀性、可燃性、毒性、费用等加以考虑。常用冷却液有水、乙二醇溶液、硅油等。

电机水冷系统设计与散热计算

螺旋形电机水冷系统设计与散热计算孙利云四川建筑职业技术学院四川德阳 618000 摘要：本文从传热基本理论出发，针对表面冷却中小型电机体积小，功率大，能量密度高的特点，给出了电机水冷螺旋型结构的详细计算过程，为电机冷却设计提供参考方案。关键词：水冷，散热，螺旋型 1.引言现代工业的发展对电机性能要求越来越高。电机热损耗问题制约着大容量电机设计发展。根据冷却介质是否通过电机内部，电机冷却方式分为内部冷却和表面冷却[1]。中小型电机由于体积的限制，常采用表面冷却的方式。按冷却介质的不同，可以把电机分为分为空气冷却和液体（水或油）冷却。空气冷却，运行成本低，摩擦损耗大，散热效率低，常用在能量密度低，发热较低的电机结构中。水冷电机，运行成本高，摩擦损耗小，散热效率高，常用在能量密度高，发热量大的电机结构中。水冷技术应用于电机散热具有很好的冷却效果。电机水冷结构设计的核心任务是电机散热计算，使得电机损耗生热与冷却介质带走的热量达到平衡，从而控制电机温升再允许范围内。此外，冷却介质流速是散热能力重要影响因素之一。冷却介质的流速与压头及流经管道阻力有关。压头由水循环系统的泵产生。流经管道阻力取决于冷却结构的具体形式。螺旋型结构是指水槽在壳体中成螺旋型分布以往的设计过程[2]是首先设计好水槽的机构尺寸，设定入水口温度、水槽温度、水流速度等参数，计算出水口温度，进而校核冷却系统的散热情况。这种方法，把设计的散热方案的散热功率作为计算结果，与实际需求的散热功率对比。设计方案的散热能力高于实际需要的散热能力，则视为方案可行；反之，方案失败。修改预先设计的水槽尺寸并重新计算直到满足散热条件。散热能力在设计之初是未知的，计算之后才能知道其散热能力。本文采用另一种方法，对散热结构进行设计。 2.水冷计算 2.1结构设计电机的基本结构尺寸如图1所示，水套外径200mm，水套截面尺寸为宽24mm，高4mm ，图1 1.转子 2.定子 3.外壳 4.水套电机的功率为7.5KW。经过电磁计算，电机总的损耗为 KW P137 .1 = 损（1）设所有损耗都转化为热能，在电机稳定运行过程中，热能被水带走。因此实际需要的散热功率为 KW P P137 .1 = = 损散（2）冷却水相关参数见表1，表1 水的相关物理参数名称单位符号数值流量 min L Q10

拖拉机水冷系统的设计及散热分析

毕业设计(论文) 题目：院（系）：专业：学号：姓名：指导教师：完成日期： 2013年 6月

摘要最初拖拉机是手动的，从发明到2013年已经有一百三十多年了，期间经历了由蒸汽驱动斗回转拖拉机到电力驱动和内燃机驱动回转拖拉机、应用机电液一体化技术的全自动液压拖拉机的逐步发展过程。第一台液压拖拉机由法国波克兰工厂发明成功。由于液压技术的应用，20世纪40年代有了在拖拉机上配装液压反铲地悬挂式拖拉机。1951 年，第一台全液压反铲拖拉机由位于法国的 Poclain( 波克兰 ) 工厂推出，从而在拖拉机的技术发展领域开创了全新空间，20世纪50年代初期和中期相继研制出拖式全回转液压拖拉机和履带式全液压拖拉机。初期试制的液压拖拉机是采用飞机和机床的液压技术，缺少适用于拖拉机各种工况的液压元件，制造质量不够稳定，配套件也不齐全。从20世纪60年代起，液压拖拉机进入推广和蓬勃发展阶段，各国拖拉机制造厂和品种增加很快，产量猛增。1968-1970年间，液压拖拉机产量已占拖拉机总产量的83%，已接近100%。第一代拖拉机：电动机、内燃机的出现，使拖拉机有了先进而合适的电动装置，于是各种拖拉机产品相继诞生。1899年，第一台电动拖拉机出现了。第一次世界大战后，柴油发动机也应用在拖拉机上，这种柴油发动机(或电动机)驱动的机械式拖拉机是第一代拖拉机。第二代拖拉机：随着液压技术的广泛使用，使拖拉机有了更加科学适用的传动装置，液压传动代替机械传动是拖拉机技术上的一次大飞跃。1950年德国的第一台液压拖拉机诞生了。机械传动液压化是第二代拖拉机。第三代拖拉机：电子技术尤其是计算机技术的广泛应用，使拖拉机有了自动化的控制系统，也使拖拉机向高性能、自动化和智能化方向发展。机电一体化的萌芽约发生在1965年前后，而在批量生产的液压拖拉机上采用机电一体化技术则在1985年左右，当时主要目的是为了节能。拖拉机电子化是第三代拖拉机的标志。关键词：拖拉机液压支架有限元分析

水冷散热的设计方法

52现代制造技术与装备2017第1期总第242期水冷散热的设计方法张瑜 (中国空空导弹研究院，洛阳471009) 摘要：为了满足大发热量电子设备的测试需求，水冷散热系统应运而生。本文详细介绍通过计算水在循环系统中所需的流量以及流动产生的压力损失，以选择满足使用要求的水泵；讨论计算散热器的对数平均温差、散热面积将水吸收到的热量通过散热器散出去的水冷散热方法。关键词：水泵流量压力散热器对数平均温差散热面积引言现代电子设备所选用的元器件发热量越来越大，且在研制阶段的测试时间较长。为了保障电子设备测试过程中的安全并提高测试效率，急需一种产品能让其产生的热量迅速冷却。水冷散热以其散热效率高、成本低廉、使用方便、经久耐用的特点，成为此类产品的首选。 1水泵的选型计算通过计算流量和扬程来选择合适的水泵。具体的，流量的计算为： H(1) 这里，qv为液体流量，单位m3/s;H为发热功率；C为水的比热容，即4186J/kg*K;P为水的密度，即l X103kg/m3;A t为流过散热器后水的温升，机械设计手册推荐5?10°C，计算时可取中间值。为了留出足够的余量，A t也可以取5°C进行计算。根据工程经验，实际流量应比计算值约大15%?20%。 2压力损失的计算水在水冷装置中循环流动会产生压力损失，其中包括沿程压力损失、局部压力损失、电子设备水道中的压力损失、散热器中的压力损失。沿程压力损失的计算： a p=a-L^⑵ e d2 式中：1为管路总长度，单位m;d为管路直径，单位m;v为管路中液体流速，单位m/s;P为水的密度，即l X103kg/m3;X为管路沿程阻力系数，其值与雷诺数Re 有关。对于光滑的管道，沿程阻力系数X只是R e的函数，可用下式进行计算。层流时：Re 彡 2320, X=64/Re 紊流时且 3000 彡 Re 彡 105时：A =〇.3164Re^°_25 紊流且:105矣f e43_X108时* 局部压力损失的计算： A P=^⑶ r 2 式中：为局部阻力损失系数之和，包括管道入口处的局部压力损失系数、管道出口处的局部压力损失系数、管道扩大处的局部压力损失系数、管道缩小处的局部压力损失系数以及弯管的局部压力损失系数。实际中，可以查找机械设计手册得到。 3电子设备中水道的压力损失对于水冷散热系统的设计者来说，大多数情况下水道是既定的，不需自己设计水道，只需对已有的水道模型进行计算。4散热器中的压力损失机械设计手册会根据散热器的型式给出一个经验值，工作中可以采用将水泵、压力表与散热器相连成循环系统测出散热器的压力损失。 5扬程的计算将以上各压力损失相加，即可得到整个水冷系统中总的压力损失。通过计算，将压力损失转化成水泵的 Pg 扬程。根据工程经验，计算值的基础上给出1.2的安全系数. 水泵的类型很多，如微型隔膜泵能量很大、体积很小、重量很轻、价格经济实惠，但使用过程中，由于隔膜泵本身所使用电机的技术原因，使用时间都不长，要经常更换；齿轮泵体积大、重量大、价格较贵、对过滤的要求高，但使用寿命长，减少了维护成本。因此，需根据具体的使用情况，选择核实的水荥。 6散热器的选型计算散热器主要参数有两个：传热参数K和散热面积A。传热参数K:一般情况下选定一种散热器，厂家往往能给出散热系数，但不排除有的厂家不知道。此时，需要查找机械设计手册得到一个范围值。散热面积A：可以通过A=H/K*AtB进行计算得到。式中：H为散热器的吸收热量，单位W; A t>为对数平均温差，单位°C。如果只是水冷散热，A 不需修正；如果散热器上加风扇，属于水和空气两种不混合的交叉散热形式，与热力学简单的顺流和逆流的换热形式不同，因此需要修正系数对平均温差进行修正。与两个无量纲的值P、R有关，有：p—Atk(4) tSK~tk 这里，Al_s为水的温升；A t k S 空气的温升；tsA为水

智能电脑散热系统设计报告

目录 1、前言··1 2、总体方案设计·2 2.1设计内容·2 2.2方案比较·2 2.3方案论证·3 2.4方案选择·3 3、单元模块电路简介与设计··4 3.1本系统部分器件介绍·4 3.1.1 DS18B20 温度传感器简介·4 3.1.2 STC89C52RC 单片机简介·4 3.1.3 ULN2003 芯片简介·5 3.2单元模块电路设计·6 3.2.1 电源电路·6 3.2.2 单片机主芯片电路·7 3.2.3 时钟电路·7 3.2.4 复位电路·8 3.2.5显示电路·8 3.2.6温度检测电路·9 3.2.7 按键控制电路·9 3.2.8 报警及电机电路·9

3.3模块连接总电路·10 4、软件设计··11 4.1程序设计原理及所用工具·11 4.2主程序设计·11 4.3主要模块主程序设计·12 5、系统调试··15 6、系统功能、指标参数··18 7、结论··19 8、总结与体会··20 9、参考文献··21 附录1：ISIS仿真图、PCB板图、实物图附录2：程序源代码

1 前言现代生活，电脑已经成为人们生活中不可缺少的一部分。无论笔记本电脑还是台式电脑，人们在选择的时候都会考虑到它的散热性能，一个好的散热系统能够保证电脑的高速正常运行，给CPU足够的空间进行高负载的活动，才能享受计算机技术给我们生活带来的无穷魅力，可见一个好的散热系统，对电脑而言是多么的重要。但是，计算机部件中大量使用的是集成电路，而众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。说到计算机的散热器，我们最常接触的就是CPU的散热器。散热器通常分为主动散热和被动散热两种；前者以风冷散热器较为常见，而后者多为散热片。细分散热方式，又可分为风冷，液冷，半导体制冷，压缩机制冷等等。其中，液冷·半导体制冷及压缩机制冷要么技术不成熟，要求高，能耗大；要么体积受限，价格昂贵。风冷散热器作为区别于水冷散热器的一个主流产品类别，不断的引领着整个IT散热市场的前进和创新因此，风冷是最常见，性价比最高的散热方式，我们设计的“智能电脑散热系统”就是利用温度传感器实现对外界温度的感知，再利用单片机编程控制风扇的转速，从而实现温度的自动调节，以达到散热目的。正是因为融合了温度传感器技术和单片机技术，使得本作品兼智能化和自动化于一体。而温控调速技术的优点在于其能有效地提高散热器的的工作效率，节约能源，性价比高，适用范围广泛。且本设计比

Icepak培训教程

目录 1.1什么是Icepak? (2) 1.2程序结构 (2) 1.3软件功能 (3) 练习1 翅片散热器 (6) 练习2 辐射的块和板 (41) 练习3 瞬态分析 (56) 练习4 笔记本电脑 (75) 练习5 修改的笔记本电脑 (104) 练习6 由IGES导入的发热板模型 (114) 练习7 非连续网格 (138) 练习8 Zoom-in建模 (149)

1.1 什么是Icepak? Icepak是强大的 CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。Icepak能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。 Icepak采用的是FLUENT计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。 Icepak提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括：图 1.2.1:软件架构

?非矩形设备的精确模拟 ?接触热阻模拟 ?各向异性导热率 ?非线性风扇曲线 ?集中参数散热器 ?外部热交换器 ?辐射角系数的自动计算 1.2 程序结构 Icepak软件包包含如下内容: ?Icepak, 建模，网格和后处理工具 ?FLUENT, 求解器 Icepak本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输入模型. Icepak然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行CFD求解。计算结果可以在Icepak中显示, 如图1.2.1所示. 1.3 软件功能所有的功能均在Icepak界面下完成。 1.3.1 总述 ?鼠标控制的用户界面 o鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小 o误差检查 ?灵活的量纲定义 ?几何输入IGES, STEP, IDF, 和 DXF格式 ?库功能 ?在线帮助和文档 o完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册) ?支持平台 o UNIX 工作站 o Windows NT 4.0/2000/XP 的PC机 1.3.2 建模 ?基于对象的建模 o cabinets 机柜

水冷设计的一点经验

三、散热器的使用与安装 ①为保证功率元件与散热器有良好的接触，应尽量避免使用绝缘垫，且应保证功率元件与散热器接触面的平整与光滑。由于功率元件的外壳与散热器很难做到紧密结合，总会留有看不见的空气隙，所以在接触面之间应涂硅脂，以改善接触效果，有利于散热。 ②当功率元件的外壳与散热器之间需要绝缘时，应加装绝缘垫，但绝缘垫的厚度必须在0．08～0．12mm之间。 ③功率元件应用弹簧垫圈及螺钉紧固于散热器的中央。 ④为了增加散热器的热辐射能力，一般都进行着色处理，安装中不可将这种高辐射的涂层损坏。 ⑤散热器最好垂直安装，不要过于贴近其他部件以利空气对流，尤其不要接近发热及怕热的元器件。 ⑥散热器应尽量装在机壳外。当散热器装在机内时，要在散热器附近的机壳上开足够的通风孔，必要时应加风机强制对流冷却。 ⑦选用板材散热时，不宜选用过薄的板材，其厚度应在2～5mm之间。 ⑧若功率元件的耗散功率大于50W，应选用微型风扇进行强制对流冷却，此时可视情况适当缩小散热器面积2～4倍。三、散热器的使用与安装

①为保证功率元件与散热器有良好的接触，应尽量避免使用绝缘垫，且应保证功率元件与散热器接触面的平整与光滑。由于功率元件的外壳与散热器很难做到紧密结合，总会留有看不见的空气隙，所以在接触面之间应涂硅脂，以改善接触效果，有利于散热。 ②当功率元件的外壳与散热器之间需要绝缘时，应加装绝缘垫，但绝缘垫的厚度必须在 0．08～0．12mm之间。 ③功率元件应用弹簧垫圈及螺钉紧固于散热器的中央。 ④为了增加散热器的热辐射能力，一般都进行着色处理，安装中不可将这种高辐射的涂层损坏。 ⑤散热器最好垂直安装，不要过于贴近其他部件以利空气对流，尤其不要接近发热及怕热的元器件。 ⑥散热器应尽量装在机壳外。当散热器装在机内时，要在散热器附近的机壳上开足够的通风孔，必要时应加风机强制对流冷却。 ⑦选用板材散热时，不宜选用过薄的板材，其厚度应在2～5mm之间。 ⑧若功率元件的耗散功率大于50W，应选用微型风扇进行强制对流冷却，此时可视情况适当缩小散热器面积2～4倍。水冷又称为液冷。水冷散热的原理非常简单：在一个密闭的液体循环装置，通过泵产生的动力，推动密闭系统中的液体循环，将热沉吸收的芯片产生的热量，通过液体的循环，带到面积更大的散热装置，进行散热。冷却后的液体在次回流到吸热设备，如此循环往复。

电机冷却水道设计

螺旋形电机水冷系统设计与散热计算庞瑞上海联孚新能源科技集团有限公司摘要：本文从传热基本理论出发，针对表面冷却中小型电机体积小，功率大，能量密度高的特点，给出了电机水冷螺旋型结构的详细计算过程，为电机冷却设计提供参考方案。关键词：水冷，散热，螺旋型 1.引言现代工业的发展对电机性能要求越来越高。电机热损耗问题制约着大容量电机设计发展。根据冷却介质是否通过电机内部，电机冷却方式分为内部冷却和表面冷却[1]。中小型电机由于体积的限制，常采用表面冷却的方式。按冷却介质的不同，可以把电机分为分为空气冷却和液体（水或油）冷却。空气冷却，运行成本低，摩擦损耗大，散热效率低，常用在能量密度低，发热较低的电机结构中。水冷电机，运行成本高，摩擦损耗小，散热效率高，常用在能量密度高，发热量大的电机结构中。水冷技术应用于电机散热具有很好的冷却效果。电机水冷结构设计的核心任务是电机散热计算，使得电机损耗生热与冷却介质带走的热量达到平衡，从而控制电机温升再允许范围内。此外，冷却介质流速是散热能力重要影响因素之一。冷却介质的流速与压头及流经管道阻力有关。压头由水循环系统的泵产生。流经管道阻力取决于冷却结构的具体形式。螺旋型结构是指水槽在壳体中成螺旋型分布以往的设计过程[2]是首先设计好水槽的机构尺寸，设定入水口温度、水槽温度、水流速度等参数，计算出水口温度，进而校核冷却系统的散热情况。这种方法，把设计的散热方案的散热功率作为计算结果，与实际需求的散热功率对比。设计方案的散热能力高于实际需要的散热能力，则视为方案可行；反之，方案失败。修改预先设计的水槽尺寸并重新计算直到满足散热条件。散热能力在设计之初是未知的，计算之后才能知道其散热能力。本文采用另一种方法，对散热结构进行设计。 2.水冷计算 2.1结构设计电机的基本结构尺寸如图1所示，水套外径200mm，水套截面尺寸为宽24mm，高4mm，图1 1.转子 2.定子 3.外壳 4.水套电机的功率为7.5KW。经过电磁计算，电机总的损耗为 KW P137 .1 = 损（1）设所有损耗都转化为热能，在电机稳定运行过程中，热能被水带走。因此实际需要的散热功率为 KW P P137 .1 = = 损散（2）冷却水相关参数见表1，表1 水的相关物理参数名称单位符号数值流量 min L Q10 进口温℃ in t30

icepak安装说明

Icepak4.1 安装和配置方法（For windows NT/2000/XP/2003）一． License 服务器的安装和配置 1．确认系统是Windows NT/2000/XP/2003； 2．使用管理员用户登录； 3．安装LICENSE8.1，打开光盘中“LICNESE8.1”目录，点击setup安装； 4．将license.dat 中hostname 改为当前计算机的主机名，并 copy to C:\Fluent.inc\license路径下,注意要将LICENSE文件名改为 license.dat； 5．运行开始菜单中Fluent.inc下的 LMTOOLS, 配置 license 文件；如下图所示：然后，点Save Service； 6．在Start/Stop/Reread 菜单下，点Start 按钮，提示Service successful即配置成功。

二．安装Icepak软件 1．安装 Icepak软件，在“Icepak 4.1.16”目录，点击setup安装； 2．安装帮助文档，在“Icepak 4.1 Documentation”目录，点击setup安装。 3．在“控制面板---系统---高级---环境变量---系统变量”中增加环境变量，变量名为：ICEPAK_LICENSE_FILE 变量值为：7241@HOATNAME 其中HOSTNAME是你安装LICENSE的服务器机器名或IP 地址； 4．运行Icepak软件。注：在LICENSE服务器上如果不使用Icepak软件，可以不安装ICEPAK软件；如果使用ICEPAK软件，也要如“二”中所述增加相同环境变量，增加方法完全一样。

汽车冷却系统总体参数设计说明

一、冷却系统说明二、散热器总成参数设计三、膨胀箱总成参数设计四、冷却风扇总成参数设计五、水泵总成参数设计六、橡胶水管参数设计七、节温器选择八、冷却液选择一、冷却系统说明内燃机运转时，与高温燃气相接触的零件受到强烈的加热，如不加以适当的冷却，会使内燃机过热，充气系数下降，燃烧不正常（爆燃、早燃等），机油变质和烧损，零件的摩擦和磨损加剧，引起内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性全面恶化。但是，如果冷却过强，汽油机混合气形成不良，机油被燃烧稀释，柴油机工作粗爆，散热损失和摩擦损失增加，零件的磨损加剧，也会使内燃机工作变坏。因此，冷却系统的主要任务是保证内燃机在最适宜的温度状态下工作 1.1 发动机的工况及对冷却系统的要求一个良好的冷却系统，应满足下列各项要求： 1）散热能力能满足内燃机在各种工况下运转时的需要。当工况和环境条件变化时，仍能保证内燃机可靠地工作和维持最佳的冷却水温度；

2）应在短时间内，排除系统的压力； 3）应考虑膨胀空间，一般其容积占总容积的4-6%； 4）具有较高的加水速率。初次加注量能达到系统容积的90%以上。 5）在发动机高速运转，系统压力盖打开时，水泵进口应为正压； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加满冷却液的容积； 7）设置水温报警装置； 8）密封好，不得漏气、漏水； 9）冷却系统消耗功率小。启动后，能在短时间内达到正常工作温度。 10）使用可靠，寿命长，制造成本低。 1.2 冷却系统的总体布置冷却系统总布置主要考虑两方面：一是空气流通系统；二是冷却液循环系统。在设计中必须作到提高进风系数和冷却液循环中的散热能力。提高通风系数：总的进风口有效面积和散热器正面积之比≥30%。对于空气流通不顺的结构，需要加导风装置使风能有效的吹到散热器的正面积上，提高散热器的利用率。在整车空间布置允许的条件下，尽量增大散热器的迎风面积，减薄芯子厚度。这样可充分利用风扇的风量和车的迎面风，提高散热器的散热效率。一般货车芯厚不超过四排水管，轿车芯厚不超过二排水

ANSYS_14.0手把手详细图解安装教程

ANSYS 14.0手把手详细图解安装教程 By:南京青松热设计工作室 2013-05-19 本教程以32位ANSYS 14.0在Windows 7 Ultimate X86计算机上的安装为例进行介绍。安装文件解压在名为ANSYS 14.0 X86的文件夹中，文件夹内包含[ansys14].m-ans14a和[ansys14].m-ans14b两个文件夹，为安装盘的A盘和B盘。 1.双击[ansys14].m-ans14a文件夹内的setup.exe文件，弹出如下窗口 2. 3.单击上图窗口中的Install ANSYS, Inc. Products按钮，弹出如下窗口

4. 5.按上图勾选I AGREE，单击Next>>按钮，弹出如下图所示窗口 6. 7.勾选Disable ANSYS RSS Feed和Associate file extensions with ANSYS products，单击 Next>>，弹出如下界面

8. 9.默认即可，单击Next>>按钮，弹出如下界面 10. 11.勾选Skip this step for Workbench and configure later和Skip this step for ICEM CFD and configure later，单击Next>>，弹出如下界面

12. 13.勾选Skip this step for Workbench and configure later和Skip this step for ICEM CFD and configure later，单击Next>>，弹出如下界面 14. 15.勾选Skip and configure later，单击Next>>，弹出如下界面

Icepak培训中文教程

目录什么是程序结构软件功能练习一翅片散热器练习二辐射的块和板什么是? 是强大的仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。采用的是计算流体动力学 () 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括： ?非矩形设备的精确模拟 ?接触热阻模拟 ?各向异性导热率 ?非线性风扇曲线 ?集中参数散热器 ?外部热交换器 ?辐射角系数的自动计算程序结构软件包包含如下内容: ?, 建模，网格和后处理工具 ?, 求解器

图 1.2.1:软件架构本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它和软件包输入模型. 然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行求解。计算结果可以在中显示, 如图所示. 软件功能所有的功能均在界面下完成。 1.3.1 总述 ?鼠标控制的用户界面 o鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小 o误差检查 ?灵活的量纲定义

?几何输入, , , 和格式 ?库功能 ?在线帮助和文档 o完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册) ?支持平台 o工作站 o的机 1.3.2 建模 ?基于对象的建模 o机柜 o网络模型 o热交换器 o线 o开孔 o过滤网 o热源 o () 板 o腔体 o板 o壁 o块 o ( ) 风扇 o离心风机 o阻尼 o散热器 o封装 ?宏 o试验室 o () o管道 o简化的散热器 ?模型 o矩形 o圆形 o斜板 o多边形板 ?模型 o四面体 o圆柱 o椭圆柱 o椭圆柱

Icepak培训中文教程

目录什么是Icepak (2) 程序结构 (2) 软件功能 (3) 练习一翅片散热器 (8) 练习二辐射的块和板 (43) 什么是Icepak Icepak是强大的CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。Icepak能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。 Icepak采用的是FLUENT计算流体动力学(CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。Icepak提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括：非矩形设备的精确模拟接触热阻模拟各向异性导热率非线性风扇曲线集中参数散热器外部热交换器辐射角系数的自动计算

程序结构 Icepak软件包包含如下内容: Icepak, 建模，网格和后处理工具 FLUENT, 求解器图 1.2.1:软件架构 Icepak本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它CAD 和CAE 软件包输入模型. Icepak然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行CFD求解。计算结果可以在Icepak中显示, 如图所示. 软件功能所有的功能均在Icepak界面下完成。总述鼠标控制的用户界面 o鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小

o误差检查灵活的量纲定义几何输入IGES, STEP, IDF, 和DXF格式库功能在线帮助和文档 o完全的超文本在线帮助(包括理论和练习册) 支持平台 o UNIX 工作站 o Windows NT 2000/XP 的PC机建模基于对象的建模 o cabinets 机柜 o networks 网络模型 o heat exchangers 热交换器 o wires 线 o openings 开孔 o grilles 过滤网 o sources 热源 o printed circuit boards (PCBs) PCB板 o enclosures 腔体 o plates 板 o walls 壁 o blocks 块 o fans (with hubs) 风扇 o blowers 离心风机

Icepak培训中文教程[整理版]

Icepak培训中文教程[整理版] 目录什么是Icepak? (2) 程序结构 (2) 软件功能 (3) 练习一翅片散热器 (8) 练习二辐射的块和板 (43) 1.1 什么是Icepak? Icepak 是强大的 CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。 Icepak 能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。 Icepak 采用的是 FLUENT 计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。 Icepak 提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括: , 非矩形设备的精确模拟 , 接触热阻模拟 , 各向异性导热率 , 非线性风扇曲线

, 集中参数散热器 , 外部热交换器 , 辐射角系数的自动计算 1.2 程序结构 Icepak 软件包包含如下内容: , Icepak, 建模，网格和后处理工具, FLUENT, 求解器图 1.2.1: 软件架构

Icepak 本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输入模型. Icepak 然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行CFD求解。计算结果可以在Icepak中显示, 如图 1.2.1所示. 1.3 软件功能所有的功能均在Icepak 界面下完成。 1.3.1 总述 , 鼠标控制的用户界面 o 鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小 o 误差检查 , 灵活的量纲定义 , 几何输入IGES, STEP, IDF, 和 DXF格式 , 库功能 , 在线帮助和文档 o 完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册) , 支持平台 o UNIX 工作站 o Windows NT 4.0/2000/XP 的PC机 1.3.2 建模 , 基于对象的建模 o cabinets 机柜 o networks 网络模型 o heat exchangers 热交换器 o wires 线 o openings 开孔 o grilles 过滤网

icepak教程-网格划分

Introductory Icepak Notes V 4.4
Chapter contents
Overview Global Mesh Controls Per Object Controls Priority Non conformal meshing Mesh Display Mesh Quality
? 2006 ANSYS, Inc. All rights reserved.
214
ANSYS, Inc. Proprietary

Introductory Icepak Notes V 4.4
Icepak automatic meshing: Overview
Mesh types in Icepak
? Hex Unstructured ? Hex Structured ? Hex Dominant ? Tetrahedral
Non-conformal Mesh
? Non conformal mesh at the boundaries of separately meshed assemblies (SM assemblies)
? Different mesh types can be used in SM assemblies ? Nesting of SM assemblies allowed
Meshing priorities
? Meshing priorities determine the ownership of a common region when different objects intersect.
Meshing is the most critical aspect of CFD modeling. A good mesh is absolutely essential for a good solution
? 2006 ANSYS, Inc. All rights reserved.
215
ANSYS, Inc. Proprietary

icepak12.0初学者教程

专业的电子热分析软件 ICEPAK软件由全球最优秀的CAE提供商ANSYS公司，专门为电子产品工程师定制开发的专业的电子热分析软件。借助ICEPAK的分析和优化结果，用户可以减少设计成本、提高产品的一次成功率、改善电子产品的性能、提高产品可靠性、缩短产品的上市时间。 ICEPAK软件提供了丰富的物理模型，可以模拟自然对流、强迫对流和混合对流、热传导、热辐射、流-固耦合换热、层流、湍流、稳态、非稳态等流动现象。另外，ICEPAK还提供了其它分析软件所不具备的许多功能，如模型真实的复杂几何、真实的风机曲线、真实的物性参数等等。ICEPAK提供了其它分析软件包不具备的能力，包括：精确模拟非矩形设备、接触阻尼、各向异性热传导率、非线性风扇曲线、各种散热设备等。 ICEPAK作为专业的热分析软件，可以解决不同尺度和级别的散热问题：器件级 —— 芯片封装、电子模块、散热器等的器件级热分析板级 —— PCB、陶瓷基板等的板级热分析系统级 —— 电子设备机箱、机柜以及方舱等的系统级热分析环境级 —— 机房、外太空等的环境级热分析快速几何建模 ?友好界面和操作——完全基于Windows风格的界面。依靠鼠标选取、定位以及改变定义对象的大小，使用鼠标拖拽方式，因而建模过程非常方便快捷； ?基于对象建模——箱体、块、风扇、PCB板、通风口、自由开口、空调、板、壁面、管道、热源、阻尼、机箱、散热器、离心风机、各种封装件、TEC致冷器模型等，用户可以直接

从ICEPAK的菜单调用现成模型进行参数化建模，无须从点、线、面开始底层建模，极大提高了建模速度； ?各种形状的几何模型——六面体、棱柱、圆柱、同心圆柱、椭圆柱、椭球体，斜板、多边形板、方形或圆形板，在这些基本模型基础上可以构造出各种复杂形状的包括倾斜的几何模型； ?丰富实用的模型库——材料库：包括各种气体、液体、固体以及金属与非金属材料库；风扇库：包括Delta、Elina、NMB、Nidec、Papst、EBM、SanyoDenki等厂家的风扇模型；封装库：各种BGA、QFP、FPBGA、TBGA封装模型，且用户可以随时上网更新自己的模型库，还可以很方便的创建自己的库； ?EDA/IDF输入——IDF格式的文件直接输入，通过PCB布线分布自动计算出线路板上每个计算网格的导热系数，以完成对PCB导热性能的完全真实仿真。适用的EDA软件包括Cadence、Synopsys、Mentor、Zuken等。 ?专用的CAD软件接口IcePro——IcePro可以直接导入CAD模型，如Pro/E的装配体(Assembly)文件、零件(Part)文件以及IGES、STEP、SAT等格式的文件，并自动转化为ICEPAK模型。适用的CAD软件有Pro/E、UG、I-deas、Catia、 Solidworks、Solidedge 等。强大的zoom-in功能 ICEPAK提供的zoom-in功能能够自动将上一级模型的计算结果传递到下一级模型，从系统级到板级，从板级到器件级，层层细化，大大提高您的工作效率。而且ICEPAK软件是通过Profile 文件在级与级之间传递非均匀分布的边界数据，确保了计算精度。使用鼠标进行拖拽，操作非常简便。