Heatsink 散热器仅支持几何尺寸规则的散热器模型,形状复杂、异形的几何模型需要通过CAD接口导入到Icepak软件中,建立散热器模型。导入的CAD模型不可以进行参数化和优化计算。

一)Heatsink 散热器几何面板

Heatsink 散热器Base dimensions基板长和宽尺寸,Base height散热器基板厚度尺寸,Overall height基板厚度尺寸加翅片高度尺寸,End height散热器两端翅片的基板厚度尺寸加翅片高度尺寸。

Ansys Icepak自建模对象—Heatsink 散热器Ansys Icepak自建模对象—Heatsink 散热器

二) Heatsink 散热器属性面板

Icepak软件提供了两种Heatsink 散热器类型:①Simple简化;②Detailed详细两大类。

  • Simple简化散热器

Simple简化散热器是将散热器翅片用一个3D的阻尼来代替,Folw direction表示翅片方向,即气体流动的方向,软件视图区中用红色线宽表示。Simplified fin type翅片形状有纵向的横切的翅片和针状的翅片。

在Simple简化散热器选项下,通过选择Use geometry-based correlations复选框,在Fin setup翅片设置选项卡中设置翅片个数、厚度等详细信息,在Flow/thermal data选项卡中设置Fin material翅片材料,Base material基板材料,Fin area multiplier翅片面积因子, Radiation选择是否参与辐射换热以及设置表面材料信息,Icepak会自动计算简化散热器的阻力和热阻曲线。而Pressure loss选项卡和Interface选项卡则不可设置。

Ansys Icepak自建模对象—Heatsink 散热器

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未选择Use geometry-based correlations复选框,则Fin setup翅片设置选项卡内的参数不可设置,Flow/thermal data选项卡中可设置热阻和风阻曲线。点击Edit按钮,可以设置不同风速下,散热器的热阻曲线。

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在Pressure loss(压力损失)选项卡中,可以输入阻力系数和阻力曲线。在简化散热器中输入阻力系数和阻力曲线,精确度比较高,应用广泛。

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  • Detailed详细散热器

详细散热器翅片类型有四类,每一类型翅片的属性设置均不同。挤压散热器、叉翅散热器、焊接散热器、针状散热器。

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A.Extrudded挤压散热器

在Extrudded挤压散热器Fin spec中有三种选择翅片设置的方式:Count/thickness翅片数量/翅片厚度、Count/spacing翅片数量/翅片间隔、Thickness/spacing翅片厚度/翅片间隔三种,Offset表示翅片相对于基板不同方向的偏移量,Effective thickness only勾选后表示翅片厚度忽略,翅片变成简化的薄板模型,可以减少网格数量,Adjust to fit勾选刷新后翅片会均布在散热器基板上。

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在Flow/thermal data中的设置与简化散热器设置一致,在Interface(界面)选项卡中,选择Interface resistance(界面阻尼),点击Edit按钮,可以设置散热器基板与热源之间接触面的接触热阻。

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选择Compute可以设置界面厚度参数,此厚度为薄板模型以及材料参数。选择Specified中的Resistance可设置界面的热阻具体值。

B.Cross cut extrusion叉翅散热器

Cross cut extrusion叉翅散热器在Fin setup中设置翅片个数、厚度、间隙以及翅片相对于基板的偏移量,其余Flow/thermal data和Interface与Extrudded挤压散热器设置一致。

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  C.Bonded fin焊接散热器

Bonded fin焊接散热器与Extrudded挤压散热器设置几乎一致,焊接散热器的翅片是通过焊接的方式与基板连接在一起。在属性面板Interface(界面)选项卡中需要选择Fin bonding(焊接翅片)后的Edit编辑按钮设置界面接触热阻值。其设置方式与Extrudded挤压散热器设置一致。

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D.Cylindrical pin针状散热器

Cylindrical pin针状散热器除Finsetup与Extrudded挤压散热器设置不一样外,其余设置相同。

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