通過仿真Hybricon公司設計出了比競爭對手的產(chǎn)品散熱效率高30%的8U機箱

圖為一個8U機箱的剖面圖所顯示的空氣流動情況。空氣從左邊流入，通過插箱時上升然后從右邊流出。

熱仿真幫助Hybricon 在8U機箱的設計工作中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用， 這種產(chǎn)品比其競爭對手的產(chǎn)品多散熱30%。機箱中有一個6U高的垂直插箱，這樣在它的上部和下部就只有1U的可供空氣流動的空間，因此8U機箱的設計就有了很大的挑戰(zhàn)性。在開發(fā)這種新型機箱的過程中，Hybricon的工程師使用Flomerics公司的Flotherm熱仿真軟件模擬整個機箱內(nèi)的氣壓和氣流速度的分布情況并改進設計使得氣流可以均勻的流過風道。他們還評估了不同的風扇和空氣濾網(wǎng)，以獲取更進一步的性能改善。現(xiàn)在，Hybricon 8U機箱在散熱方面有了很大的改進，即使在最惡劣的通風環(huán)境下也可以實現(xiàn)在使用低性能風扇條件下比最強對手的設計可多散熱30%，而在使用高性能風扇時，可多散熱85%。

“確定電路板的高度寬度以及如何與背板連接是許多工業(yè)標準比如：VME, VME64X 以及CPCI 等系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素之一,” Hybricon 公司的技術(shù)總監(jiān)Bob Sullivan 說， “但是工業(yè)標準并不能有效地解決電子散熱和冷卻的問題，因此，熱問題經(jīng)常潛伏在設計背后直到工程測試階段才顯示出來，有時甚至更糟，直到用戶正式使用時才發(fā)現(xiàn)。我們需要通過仔細設計氣流流通路徑，理解空氣可流通區(qū)域的限制，選擇不同的電路板及風扇，才能得到適合更小體積更大功耗要求的設計方案。我們嘗試了各種方法來解決這些問題，包括手動計算和流體網(wǎng)格建模工具，但是，我們最終選擇了仿真軟件Flotherm，它在熱設計方面的強大功能遠超過其他任何方法。Flotherm提供了整個設計過程中的氣壓、溫度和氣流的詳細圖形信息以及如何對設計進行改善的深入研究。這一軟件的一個關(guān)鍵優(yōu)勢是它是為機械設計工程師進行熱設計而開發(fā)的，因此，我們可以快速優(yōu)化解決方案。”

“在8U機箱的設計過程中，我們通過對機箱內(nèi)氣流路徑的控制和管理滿足了非?？量痰捏w積方面的要求，”Sullivan 先生說。 “由于對典型的機箱環(huán)境和如何確定系統(tǒng)級機箱設計有了一定的了解，我們設計出了能滿足大多數(shù)應用條件下散熱要求的8U機箱。這一設計的實現(xiàn)主要歸因于精準的氣流路徑控制和風扇的選擇，使得足夠量的冷空氣能夠按照已知的可控制的氣流路徑均勻地通過機箱內(nèi)的重要元器件。在完成了熱方面的優(yōu)化設計之后，F(xiàn)lotherm軟件的分析結(jié)果顯示除了在進風口和向插箱下部過渡的區(qū)域里氣流速度有所降低之外，整個機箱內(nèi)部的氣流速度是相對一致的。經(jīng)Flotherm軟件分析，流過縫隙的氣流流量也基本一致，在使用低性能風扇條件下，流量范圍為5.2 CFM -6.4 CFM ；使用高性能風扇條件下，為7.4 CFM -9.5 CFM 。槽與槽之間相對較低的氣流變化是該新型機箱之所以具有良好的熱性能的關(guān)鍵。”

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