模块

主要内容

一、电子设备、储能系统、动力电池包的液冷设计

1、系统液冷设计的基本要求和实例

1.1系统级液冷温控的工作原理及工程案例

1.2新能源电池包用多块液冷板的串并联布局实例

1.3液冷设计的基本要求：流量、压力损耗、冷板类型等

2、液冷板的种类、液冷板在散热系统中的应用

2.1冲压式液冷板加工和特点、在电池包液冷板中的应用

2.2翅片液冷板的加工和特点、用于电子产品散热的翅片液冷板案例分析

2.3 口琴管液冷板特点、液冷板设计和布局

2.4 吹胀式液冷板、机加工+焊接液冷板、埋管液冷板等

3、冷水机组的安装方式

4、系统工程案例的设计步骤（流道设计、液冷机组选型、管道布局、流量分布设计）

电子设备液冷设计工程案例-1：液冷板多种不同流道的性能比较

电子设备液冷设计工程案例-2：大型设备液冷板的并联流道\串联流道\插指流道性能比较、流道选择

电子设备液冷设计工程案例-3：通用液冷板单层流道与双层流道比较、几种结构的多层流道的比较

电子设备液冷设计工程案例-4：液冷板流道局部宽度大幅度增加时确保均匀散热的肋片形状、间距结构设计

电子设备液冷设计工程案例-5：液冷机箱S流道设计、串并联微流道设计

电子设备液冷设计工程案例-6：液冷板串并联流道设计时肋片长度和间距控制流量均匀的设计

电子设备液冷设计工程案例-7：机箱内部液冷板并联流道和串联流道方案比较、选择

新能源液冷板设计工程案例-8：锂电池模组液冷板并联流道的优化设计

新能源液冷板设计工程案例-9：方型锂电池组嵌入式液冷板仿生流道的设计

新能源液冷板设计工程案例-10：方型电池模组底部安装液冷板的流道设计

5、动力电池包组装技术：传统模组CTM（MTP)、无模组设计CTP、一体化设计CTC

二、电子设备、新能源风冷设计工程案例

1、风冷设计的17条基本原则、风扇的选择、抽风和鼓风方式的选择、P-Q曲线

2、风电子设备风冷设计的工程案例

2.1风冷设计工程案例：封闭式机箱的风道设计、散热肋片的设计、抽风和鼓风的选择

2.2风冷设计工程案例：风冷机箱中风扇与模块距离的优化、进风口高度、出风口高度设计案例

2.3风冷设计工程案例：风冷机箱串联风道、并联风道的设计对比与优化

2.4风冷设计工程案例：机箱小型化设计种抽风和鼓风方式的选择、风道的优化

2.5风冷设计工程案例：便携式风冷机箱进风口的优化设计

2.6风冷设计工程案例：机箱的鼓风和抽风方式选择、风扇与散热孔的位置设计

2.7风冷设计工程案例：风冷机箱内高热流密度芯片散热的导流罩和风扇的设计

2.8风冷设计工程案例：密封机箱侧壁薄而密的翅片作为风道的优化设计与仿真技巧

3、新能源风冷设计工程案例

3.1新能源风冷设计工程案例：储能集装箱电池包模型的简化处理、单个电池包的热仿真

3.2新能源风冷设计工程案例：储能集装箱中1簇电池的模型的简化处理与热仿真

3.3新能源风冷设计工程案例：储能集装箱的风道设计及仿真

3.4 新能源风冷设计工程案例：电动汽车充电桩风冷系统风道优化设计

4、机柜缝隙对散热的影响、鼓风风扇和抽风风扇的选择

5、风冷板的型号、结构参数、风冷特性（铝制锯齿形翅片散热器）

6、行业通用风扇： Ebmpapst 交直流紧凑型风扇的选择、最佳工作点   

7、大型设备热仿真时软件的设置并联计算设置

三、复杂结构的模型简化及重建、热分析案例

实例-1：复杂液冷板内部超薄波纹板3D的CAD结构的简化、重建、热分析

实例-2：复杂的加固服务器的结构及热源、风扇、PCB的简化、转换、模型的重建、热分析

实例-3：盒体外表面加强散热的斜散热齿在不同热分析软件中的处理方法

实例-4：风冷机柜中为提高网格质量对机箱模型的理想化处理、风扇模型的重建

实例-5：通用风冷机箱的结构中的散热器、风扇、机箱、热源、散热孔在DM中转换为ICEPAK接受的模型

实例-6：通用风冷机箱的结构中的散热器、风扇、机箱、热源、散热孔在SCDM中转换为ICEPAK接受的模型

实例-7：复杂机箱转换为ICEPAK接受的机箱模型、slice的应用技巧、格栅的使用、元器件的不同简化方法

实例-8：复杂冷板工质模型在DM中用fill的创建方法

实例-9：复杂冷板工质模型在SCDM中用Volume Extract的创建方法

实例-10：结构在 DM中的特殊处理：概念建模(面体和线体）、结构的简化处理

实例-11：几何模型在DM中创建多体部、稳态热/瞬态热中网格尺寸中影响球的应用

案例-12：在DM中概念建模/切割/布尔/冻结/多体部件操作、在稳态热分析中的网格划分及后处理

实例-13：几何结构在 SCDM中的特殊处理、2D模型的创建

实例-14：在SCDM中的结构拓扑共享（DM中的多体部件）

1、 在ANSYS workbench的geometry中调用复杂CAD结构经常出现的问题、解决方法

2、基本设置：几何结构输入的选择、SCDM几何结构模块默认界面的恢复、背景颜色修改方法

四、热设计：热设计基础、散热器设计、IGBT热模型、强化散热设计、热设计原则

1、综述：电子设备热设计目的、IGBT热失效方式

2、术语：热传导、对流传热、辐射、接触热阻、稳态传热和瞬态传热

2.1常用材料的热导率（IGBT详细模型属性、PCB热导率自动计算）

2.2 PCB热导率自动计算

2.3 对流换热的种类：自然冷却、风冷、液冷

2.4自然空气对流制冷时散热器流向、不同海拔高度自然对流和风冷的考虑

2.5热辐射、自然对流散热的热分析中是否考虑辐射散热的数据比较

2.6接触热阻的参数模型

2.7 稳态传热和瞬态传热、ICEPAK瞬态分析中线性时间步进的设置

3、器件模型：TO220详细模型、 IGBT详细模型、 IGBT的双热阻模型

3.1芯片热阻：结壳热阻、结板热阻、TO220详细模型

3.2 IGBT详细模型：的结构数据和材料属性、IGBT的双热阻模型

3.3 IGBT 模块结温的瞬态分析

4、散热器设计

4.1 散热器的基板厚度、肋片厚度和肋间距与热阻关系

4.2 肋片散热器的设置：流向、肋片厚度、间距

五、Ansys Workbench在工程应用中的热仿真、热力耦合仿真

1、WB中的稳态热、瞬态热分析模块

1.1几何结构、稳态热、瞬态热、静力分析、瞬态动力分析的关联

1.2 工程数据：增加新材料、选择库中的材料、复制材料

1.3 稳态热、瞬态热的热边界条件和热载荷

1.4 接触的热传导、接触热阻                      1.5 稳态热、瞬态热的后处理

2、WB稳态热、瞬态热仿真案例

WB稳态热仿真案例-1：电路板和芯片的稳态热仿真

WB瞬态热仿真案例-2：电路板和间断工作的芯片的瞬态态热仿真

WB 瞬态仿真案例-3：热源间断工作时热耗的设置、时间步进的设置

稳态热分析案例-4：设备内部热源安装导热铜板的热分析

3、稳态热、瞬态热疑难问题详解及仿真案例

3.1 由潜热、密度、比热容近似计算水的焓值的方法

仿真实例-1：水的相变热分析

仿真实例-2：金属冷却的相变热分析

热仿真实例-3:稳态热分析模块中的电路板包含布线和过孔的热仿真

4、热力耦合仿真案例

热力耦合仿真实例-1：温度循环试验条件下的热应力分析

热力耦合仿真实例-2：热分析耦合到静力分析

5、在WB的MESH中 5种划分网格的实例

六、Icepak热分析软件、分析复杂工程案例的处理技巧

1、使用Icepak 热分析模块的注意事项

ICEPAK仿真案例-1：异形密封空间的建模和设置

ICEPAK仿真案例-2：真空环境、异形密封空间的仿真

2、在Icepak中提高异形CAD网格质量的两种方法

3、ICEPAK主菜单介绍                            4、问题设置problem settings

5、求解设置solution setting：迭代次数设置、不收敛原因

6、网格划分：三种网格介绍、网格质量检查、非连续网格设置要求

7、瞬态分析设置：固定时间步进、线性时间步进、方波时间步进、脉冲热源功率设置

仿真案例-1：变化的环境温度分析  

8、轴流风扇的性能设置

七、Icepak热仿真实例操作步骤及难点

Icepak热仿真实例-1：风冷机箱、detail电路板的平面和法向热导率的自动计算、风冷机箱仿真

Icepak热仿真实例-2：考虑自然对流、辐射散热的仿真

Icepak热仿真实例-3：针状散热器的连续网格和非连续网格的比较

Icepak热仿真实例-4：风冷机柜和局部Zoom-in模型分析

Icepak热仿真实例-5：详细BGA封装器件模型、PCB模型、HS基板的加强散热铜板、相切装配体

6、PCB电路板和元器件的导入实例

7、芯片/电路板的布线、过孔文件导入实例

8、封装芯片的导入实例

Icepak热仿真实例-1：相变材料的热仿真

Icepak热仿真实例-2：自然空气对流与辐射散热案例：PCB、热源、散热器

Icepak热仿真实例-3：风冷案例：PCB、热源、散热器

Icepak热仿真实例-4：液冷考虑自然对流散热的仿真及改进设计

Icepak热仿真实例-5：自然对流散热时散热器的优化仿真

Icepak热仿真实例-6：复杂机箱内部散热器的优化

9、热力耦合分析：ICEPAK的热分析耦合到静力分析

Icepak热仿真实例-1：太阳热辐射载荷分析

Icepak热仿真实例-2：空调模型分析  

备注

学员需自备电脑一台，提前安装Ansys2022R1版本软件。