Пособие по методам теплоотвода в электронике

Поиск

Гайд по тепловому моделированию кулера в Асоника-ТМ

Как известно, кулер – это тот же радиатор с закрепленным вентилятором. Следовательно, для моделирования кулера можно использовать уже готовую модель радиатора, лишь добавив параметры вентилятора.

1. Для этого необходимо зайти в свойства радитора двойным нажатием левой кнопки мыши, затем перейти во вкладку окружающая среда и убрать галочку на строчке «Скорость заданная/ расчетная» (рис. 1). Выбираем воздушную окружающую среду, нормальное давление, ставим вентилятор «сбоку» и объёмную производительность выбираем среднюю в 0.01 м3/с. После чего нажимаем «Применить».

1a
Рис. 1. Параметры вентилятора

2. Затем добавим граничное условие не первую сторону, щелкнув пкм на первую сторону и выбираем «Добавить» → «Тепловое граничное условие». В открывшемся окне в отличие от радиатора для кулера мы выбираем «Вынужденная конвекция…» и температуру окружающего воздуха и соседнего КЭ выбираем снова 30 градусов. Скорость обдува воздухом при этом составляет 2.6 м/с (рис. 2).

2
Рис. 2. Тепловое граничное условие

Также добавим граничное условие на вторую сторону. Для этого щелкаем пкм на вторую сторону и выбираем добавить тепловое граничное условие. В появившемся окне ставим «Естественная конвекция…», поскольку вентилятор у нас только на одной стороне, температуры также задаем равными 30 градусов как показано на рисунке 3.

3a
Рис. 3. Тепловое граничное условие

Итоговое дерево проекта (рис.4а) и сама конструкция (рис. 4б) выглядят следующим образом:

4-a
4-б
Рис. 4(а, б). Дерево проекта и 3д вид модели

3. Затем проводим тепловой расчет, для этого выбираем «Анализ» → «Тепловой» → «Стационарный» 1

При успешном расчёте появится следующее окно (рис.5):

5
Рис. 5. Тепловой расчёт

Нажимаем «Закрыть». Далее переходим во вкладку «3д вид в пространстве» и смотрим на полученный результат (рис. 6).

6
Рис. 6. 3д вид кулера

Также смотрим во вкладке «Режимы» наши данные (рис.7).

7
Рис. 7. Режимы

4. Можно также изменить положение вентилятора. Для этого перейдем обратно в препроцессор, нажав на панели инструментов на букву «Е» 2. Далее заходим уже знакомым нам способом в свойства радиатора → окружающая среда и выбираем положение вентилятора «Сверху» (рис. 8).

8
Рис. 8. Выбор положения вентилятора

Снова проведём тепловой расчёт и увидим, как изменилась температура после смены положения вентилятора (рис. 9).

9
Рис. 9. 3д вид кулера, когда вентилятор сверху

Как видно на рисунке, температура практически не изменилась.

5. Посмотрим, как нагреется конструкция, если мы уберём наш кулер (его можно также удалить из дерева проекта или просто переместив в угол платы). Произведем тепловой расчёт и посмотрим на 3д вид (рис. 10).

10a
Рис. 10. Конструкция без кулера

6. Заменим радиатор снова с ребристого на штыревой, зайдя в свойства радиатора и выбрав тип «штыревой» (рис. 11). Нажимаем «Применить».

11a
Рис. 11. Выбор штыревого радиатора

Теперь конструкция должна выглядеть как на рисунке 12.

12a
Рис. 12. Штыревой радиатор с вентилятором

Далее уже повторяем шаги как в пункте 3 для проведения теплового расчёта.

Предыдущий раздел Перейти к тестам