通过仿真Hybricon公司设计出了比竞争对手的产品多散热30%的8U机箱

日期:2004-05-05


图为一个8U机箱的剖面图所显示的空气流动情况。空气从左边流入,通过插箱时上升然后从右边流出
热仿真帮助Hybricon 在8U机箱的设计工作中发挥了关键性的作用, 这种产品比其竞争对手的产品多散热30%。机箱中有一个6U高的垂直插箱,这样在它的上部和下部就只有1U的可供空气流动的空间,因此8U机箱的设计就有了很大的挑战性。在开发这种新型机箱的过程中,Hybricon的工程师使用Flomerics公司的Flotherm热仿真软件模拟整个机箱内的气压和气流速度的分布情况并改进设计使得气流可以均匀的流过风道。他们还评估了不同的风扇和空气滤网,以获取更进一步的性能改善。现在,Hybricon 8U机箱在散热方面有了很大的改进,即使在最恶劣的通风环境下也可以实现在使用低性能风扇条件下比最强对手的设计可多散热30%,而在使用高性能风扇时,可多散热85%。
“确定电路板的高度宽度以及如何与背板连接是许多工业标准比如:VME, VME64X 以及CPCI 等系统成功的关键因素之一,” Hybricon 公司的技术总监Bob Sullivan 说, “但是工业标准并不能有效地解决电子散热和冷却的问题,因此,热问题经常潜伏在设计背后直到工程测试阶段才显示出来,有时甚至更糟,直到用户正式使用时才发现。我们需要通过仔细设计气流流通路径,理解空气可流通区域的限制,选择不同的电路板及风扇,才能得到适合更小体积更大功耗要求的设计方案。我们尝试了各种方法来解决这些问题,包括手动计算和流体网格建模工具,但是,我们最终选择了仿真软件Flotherm,它在热设计方面的强大功能远超过其他任何方法。Flotherm提供了整个设计过程中的气压、温度和气流的详细图形信息以及如何对设计进行改善的深入研究。这一软件的一个关键优势是它是为机械设计工程师进行热设计而开发的,因此,我们可以快速优化解决方案。”
“在8U机箱的设计过程中,我们通过对机箱内气流路径的控制和管理满足了非常苛刻的体积方面的要求,”Sullivan 先生说。 “由于对典型的机箱环境和如何确定系统级机箱设计有了一定的了解,我们设计出了能满足大多数应用条件下散热要求的8U机箱。这一设计的实现主要归因于精准的气流路径控制和风扇的选择,使得足够量的冷空气能够按照已知的可控制的气流路径均匀地通过机箱内的重要元器件。在完成了热方面的优化设计之后,Flotherm软件的分析结果显示除了在进风口和向插箱下部过渡的区域里气流速度有所降低之外,整个机箱内部的气流速度是相对一致的。经Flotherm软件分析,流过缝隙的气流流量也基本一致,在使用低性能风扇条件下,流量范围为5.2 CFM -6.4 CFM ;使用高性能风扇条件下,为7.4 CFM -9.5 CFM 。槽与槽之间相对较低的气流变化是该新型机箱之所以具有良好的热性能的关键。”
FLOMERICS
FLOMERICS公司创立于1988年,是全球第一个开发专门针对电子设备热设计仿真软件的公司,自1989年推出FLOTHERM电子热分析软件以来就一直居于市场领导地位并引领该行业的技术发展。目前FLOMERICS公司还是一家在伦敦股票交易所上市的高技术软件公司。在1999年,FLOMERICS公司还兼并了在时域电磁场分析方面全球领先的KCC软件公司,推出了全球首个系统结构级电磁兼容仿真软件FLO/EMC,目前FLO/EMC和FLOTHERM软件已实现完全无缝和同一界面的协同设计,可共享几何模型,令结构设计工程师可以快速方便地全面分析系统的散热与电磁兼容性这一对矛盾并得出符合二者要求的设计方案。
作为电子热分析领域技术的领导者和标准制定者,FLOMERICS公司拥有业内数量最大的电子热分析专家队伍,FLOTHERM不但是全球第一套专业电子散热分析软件,也是目前唯一拥有参数化和目标驱动优化设计功能、全球标准IC封装热分析模型库(Flopack)及CAD模型自动热等效简化功能的软件,其中Flopack芯片封装热分析模型已被美国JEDEC组织考虑作为全球唯一的IC标准热模型。FLOMERICS公司一直并会继续领导全球电子散热设计技术的发展。
依据独立的第三方调查显示,目前全球80%以上的电子产品散热及EMC设计工程师都在依靠本公司的FLOTHERM & Flo/EMC软件进行电子散热与电磁兼容性设计与分析…,客户包括大型跨国电气产品制造商、全球所有位于前十位的PC/工作站/大型计算机制造商、所有主要的电信交换设备和网络设备制造商、所有主要的半导体制造商以及航空航天及军事领域内最主要的供应商。
FLOMERICS公司在全球40几个国家和地区都有分支机构或分销商从事市场与技术支持,其中英国、美国、法国、德国、意大利、瑞典、中国、日本、韩国、新加坡、印度等地区都拥有全资分支机构,覆盖了全球所有主要的电子生产、研发地区。

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