課程大綱

一、基礎(chǔ)理論與熱流體分析原理
1. 電子散熱理論
? 熱傳遞三模式：熱傳導(dǎo)（傅里葉定律）、對流（牛頓冷卻方程）、輻射（斯蒂芬-玻爾茲曼定律）13。
? 熱阻網(wǎng)絡(luò)分析：接觸熱阻、材料熱阻、散熱路徑優(yōu)化15。
? 冷卻方式選擇：自然對流、強(qiáng)迫風(fēng)冷（風(fēng)扇曲線擬合）、液冷（微通道設(shè)計）、相變冷卻13。
2. 流體力學(xué)基礎(chǔ)
? 湍流模型選擇：零方程模型（快速收斂）、k-ε模型（高精度）、大渦模擬（瞬態(tài)分析）45。
? 邊界層理論：Y+控制、壁面函數(shù)設(shè)置（增強(qiáng)壁面處理）14。

二、前處理與建模技術(shù)
1. 幾何建模與簡化
? CAD修復(fù)：刪除非關(guān)鍵特征（倒角/小孔）、中面抽取（薄壁結(jié)構(gòu)）、對稱切割（1/4模型）13。
? 特殊對象建模：
■ PCB板：各向異性導(dǎo)熱率設(shè)置（平面與法向?qū)岵町悾?。
■ 散熱器：參數(shù)化翅片設(shè)計（間距/厚度優(yōu)化）13。
■ 風(fēng)扇/開孔：Grille對象（局部阻力系數(shù)設(shè)置）1。
2. 網(wǎng)格劃分策略
? 網(wǎng)格類型：六面體（冷板流道）、四面體（復(fù)雜電子元件）、非連續(xù)網(wǎng)格（局部加密）13。
? 質(zhì)量控制：雅可比系數(shù)（<0.7）、膨脹層（邊界層網(wǎng)格）、曲率自適應(yīng)加密14。

三、求解設(shè)置與多物理場耦合
1. 邊界條件與求解器配置
? 熱源定義：功率密度（W/m3）、瞬態(tài)熱源（時間步長設(shè)置）1。
? 流動模型：自然對流（Boussinesq近似）、強(qiáng)迫對流（風(fēng)扇PQ曲線導(dǎo)入）14。
? 輻射模型：離散坐標(biāo)法（DO模型）與表面發(fā)射率設(shè)置15。
2. 流-固耦合分析
? 共軛傳熱（CHT）：流體域與固體域耦合求解（溫度場雙向傳遞）15。
? 案例：液冷板流道優(yōu)化（流速-壓降-溫度場協(xié)同分析）13。

四、后處理與行業(yè)應(yīng)用
1. 結(jié)果分析與優(yōu)化
? 溫度/流場可視化：云圖（峰值溫度定位）、流線圖（渦流識別）、瞬態(tài)動畫13。
? 關(guān)鍵參數(shù)提取：熱阻計算、Nusselt數(shù)（對流換熱效率評估）15。
? 參數(shù)化優(yōu)化：散熱器尺寸敏感性分析、拓?fù)鋬?yōu)化（輕量化設(shè)計）13。
2. 行業(yè)案例庫
? 電力電子：IGBT模塊液冷系統(tǒng)（微通道設(shè)計）1。
? 數(shù)據(jù)中心：機(jī)柜風(fēng)冷布局優(yōu)化（熱回流抑制）3。
? 新能源汽車：電池包熱管理（相變材料耦合分析）15。

五、培訓(xùn)形式與資源
? 授課方式：理論30% + 案例實(shí)操70%（提供機(jī)箱風(fēng)冷、液冷板等模型文件）13。
? 適用對象：熱設(shè)計工程師、CAE分析師、高校研究人員。