目 录
1.1什么是Icepak? ........................................ 2 1.2程序结构................................................ 2 1.3软件功能............................................... 3 练习1 翅片散热器...........................................6 练习2 辐射的块和板.........................................41 练习3 瞬态分析.............................................56 练习4 笔记本电脑...........................................75 练习5 修改的笔记本电脑.....................................104 练习6 由IGES导入的发热板模型..............................114 练习7 非连续网格...........................................138 练习8 Zoom-in建模..........................................149
1.1 什么是Icepak?
Icepak 是强大的 CAE 仿真软件工具，它能够对电子产品的传热，流动进行模拟，从而提高产品的质量，大量缩短产品的上市时间。 Icepak 能够计算部件级，板级和系统级的问题。它能够帮助工程师完成用试验不可能实现的情况，能够监控到无法测量的位置的数据。 Icepak 采用的是 FLUENT 计算流体动力学 (CFD) 求解引擎。该求解器能够完成灵活的网格划分，能够利用非结构化网格求解复杂几何问题。多点离散求解算法能够加速求解时间。
Icepak 提供了其它商用热分析软件不具备的特点，这些特点包括：
图 1.2.1: 软件架构
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? 非矩形设备的精确模拟 ? 接触热阻模拟 ? 各向异性导热率 ? 非线性风扇曲线 ? 集中参数散热器 ? 外部热交换器
? 辐射角系数的自动计算
1.2 程序结构
Icepak 软件包包含如下内容:
? Icepak, 建模，网格和后处理工具 ? FLUENT, 求解器
Icepak 本身拥有强大的建模功能。你也可以从其它 CAD 和 CAE 软件包输入模型. Icepak 然后为你的模型做网格, 网格通过后就是进行CFD求解。计算结果可以在Icepak中显示, 如图 1.2.1所示.
1.3 软件功能
所有的功能均在Icepak 界面下完成。
1.3.1 总述
? 鼠标控制的用户界面
鼠标就能控制模型的位置，移动及改变大小 o 误差检查 ? 灵活的量纲定义
? 几何输入IGES, STEP, IDF, 和 DXF格式 ? 库功能
? 在线帮助和文档
o 完全的超文本在线帮助 (包括理论和练习册) ? 支持平台
o UNIX 工作站
o Windows NT 4.0/2000/XP 的PC机
o
1.3.2 建模
? 基于对象的建模
o
cabinets 机柜
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networks 网络模型
o heat exchangers 热交换器 o wires 线
o openings 开孔 o grilles 过滤网 o sources 热源
o printed circuit boards (PCBs) PCB板 o enclosures 腔体 o plates 板 o walls 壁 o blocks 块
o fans (with hubs) 风扇 o blowers 离心风机 o resistances 阻尼 o heat sinks 散热器 o packages 封装 ? macros 宏
o JEDEC test chambers JEDEC试验室 o printed circuit board (PCB) o ducts 管道
o compact models for heat sinks 简化的散热器 ? 2D object shapes 2D模型
o rectangular 矩形 o circular 圆形 o inclined 斜板 o polygon 多边形板
? complex 3D object shapes 3D模型
o prisms 四面体 o cylinders 圆柱 o ellipsoids 椭圆柱
o elliptical and concentric cylinders 椭圆柱
o prisms of polygonal and varying cross-section 多面体 o ducts of arbitrary cross-section 任意形状的管道
o
1.3.3 网格
? 自动非结构化网格生成
o 六面体，四面体，五面体及混合网格 ? 网格控制
o 粗网格生成 o 细网格生成 o 网格检查 o 非连续网格
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1.3.4 材料
? 综合的材料物性数据库 ? 各向异性材料
? 属性随温度变化的材料
1.3.5 物理模型
? 层流/湍流模型 ? 稳态/瞬态分析
? 强迫对流/自然对流/混合对流 ? 传导 ? 流固耦合 ? 辐射 ? 体积阻力
? 混合长度方程（0-方程）, 双方程(标准
- 方程), RNG - , 增强双方程 (标
准 - 带有增强壁面处理), 或Spalart-Allmaras 湍流模型 ? 接触阻尼
? 体积阻力模型 ? 非线性风扇曲线
? 集中参数的fans, resistances, and grilles
1.3.6 边界条件
? 壁和表面边界条件：热流密度, 温度, 传热系数, 辐射,和对称边界条件 ? 开孔和过滤网 ? 风扇 ? 热交换器
? 时间相关和温度相关的热源 ? 随时间变化的环境温度
1.3.7求解引擎
对于求解器FLUENT,是采用的有限体积算法。 有如下特点：
? 多点离散算法来缩短求解时间
? 选择一阶迎风格式或高阶格式来提高精度
1.3.8 可视化后处理
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