ICEPAK笔记本电脑散热模拟.doc

ICEPAK 笔记本电脑散热模拟
笔记本电脑散热分析模拟
本次模拟主要是创建一个包含各种部件的笔记本电脑模型，模拟的目的是检验风扇及通风口提供的风量能否满足冷却CPU芯片、电源、硬盘和PCB板的需要。采用ICEPAK软件建模和边界条件分别为导热项，组分扩散项和粘性耗散项。Sh是包括化学反应热和其它体积热源的源项。其中，
对于理想气体，焓定义为:;对于不可压缩气体，焓定义为:
。是组分的质量分数，组分的焓定义为:
，
其中。
三、模型建立，初始条件及边界条件设定
1、材料选择
CPU芯片材料:solid-cpuchip，设置导热系数(Conductivity)为10W/，密度(density)和比热(specificheat)在计算中不会用到,。CPU底板材料:solid-cpubase。PCB板材料:solid-pcb，conductivity(导热系数)设为15W/m-K。CPU风扇底板:Al-DieCast。电源模块:Al-Extruded。
图3材料导热系数设置
2、模型建立
各部件分别命名为:硬盘—block-harddisk(为方便起见，设置为空心壳体)，软驱—block-floppy(空心壳体)，CPU芯片—block-cpuchip(为发热件，设置为实心固体)，CPU底板—block-cpubase(实心固体)，CPU风扇底板—block- cpufanbase(实心固体)，PCMCIA卡—block-pcmcia，电源模块—block-ps(电源模块由外部的实心长方体和内部的空心长方体组成)，不发热的器件—block- space，PCB板—pcb1~2()，电源板—ps-plate1~2()，接触热阻—cont-resist()，7个热源以模拟芯片的功耗及PCB板上的功耗器件(功率分别为1W,,,,,,),CPU风扇—cpu-fan设置为internal类型，系统排风风扇—exh-fan，CPU风扇的通风口—grille-fan。
3、初始及边界条件设置
a) CPU芯片—block-cpuchip(为发热件，设置为实心固体)功率设置为10W; b) CPU风扇底板Total power=;
c) ps-plate1，功率2W;
d) ps-plate2，;
e) CPU风扇是圆形风扇，其特性曲线定义了体积流量与压降的关系:
图4 CPU风扇压降与体积流量的关系
f) 排风风扇是圆形风扇，其特性曲线定义了体积流量与压降的关系:
图5 排气风扇压降与体积流量的关系
g) CPU风扇的通风口，对于Velocity loss coefficient(速度损失系数),选择Approach并设置Quadratic 。
4、网格划分
表6 网格划分设置
由于整个系统结构都是基本的六边形，因此网格划分比较简单，用结构化网格即可达到要求。在 Mesh control 面板中，设置Max X size 为 , Max