FloTHERM 和 STAR-CCM+ 都能算散热 | 什么情况用哪个?

 
 

FloTHERM 和 STAR-CCM+ 都能算散热什么情况用哪个

一个为电子机箱与板级散热而生,一个面向通用流体与传热。选错不是算不出来,而是花几倍时间做同一件事。

 
核 心 结 论

两个工具都能算散热,可擅长的尺度完全不同,先说结论:设备内部选前者,整机与机房选后者。FloTHERM 面向器件、散热器、机箱与机柜,建模方式贴着电子行业;STAR-CCM+ 是通用流体平台,机房级气流、复杂外流与强耦合传热更放得开。

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柜内风从哪进、从哪出,决定哪个器件最先热起来,也决定边界条件怎么给

01

两种尺度,两套建模思路

 

散热问题先按对象分尺度:毫米级的器件与板级、分米级的机箱与机柜、十米级的机房与车间。前两层和第三层要的东西不一样,一个要看清器件结温,一个要看清气流往哪走。

对比项 FloTHERM STAR-CCM+
主战场 器件、板级、机箱、机柜 机房与车间气流、外流、多相流
建模方式 结构化的电子行业对象,参数化 从几何开始,包面后生成体网格
方案对比 改参数重跑,几版云图并排看 参数化后批处理,也能叠图比较
物理复杂度 辐射、导热、对流为主 可带多相、组分、旋转机械与强耦合
上手成本 电子工程师一周能上手常规算例 需要流体与网格基础,学习曲线更陡
02

设备内部:器件到机柜

 

器件级与机箱级的散热问题,它的好处在工程化落地。模型库里带风扇风量曲线、器件封装与常用材料,改动散热器尺寸或开孔位置,参数一改就能重跑,几版方案可以并排看。

散热器齿距、导热垫厚度这些参数,改一次就要重算一遍

这一层最常被跳过的是校准。器件功耗、导热垫的实际热阻、风扇装在机箱里的实际风量,都跟手册值有差距,先拿实测温度把模型对一遍,后面的方案比较才有意义。

03

整机与机房:气流组织

 

机房气流、外流气动、多相流与强耦合传热,交给通用平台。这类问题要管的是大空间气流组织、换热器与冷板串起来算、以及和结构热应力的衔接,通用平台在物理模型和网格尺度上更放得开。

判断标准很简单:如果关心的是某个器件多少度,用小尺度的工具;如果关心的是这一排机柜的进风温度均不均匀、冷热通道有没有混风,就得让模型装得下整个空间。

04

两块都做的时候怎么衔接

 

常见的做法是板级用前者出方案,把器件级的热阻与风量需求整理成边界条件,交给后者算整柜或机房的气流。反过来也可以:机房模型算出各机柜的进风温度,再回到板级核算器件结温。

衔接处最容易出错的是把边界当成常数。机柜进风温度在一天里会变,风量随滤网堵塞会降,这些变化在单点算例里看不出来,最后差的就是这几分度。

 
05

今宏科技在这类项目里的做法

 

今宏科技是西门子工业软件铂金级代理商与核心战略伙伴,自 2011 年成立至今服务制造业 15+ 年,累计企业客户 1000+。碰到散热选型,通常先要客户把最近三个项目的问题列出来:是器件过温、柜内局部热点,还是机房整体冷量不够。三类问题对应三种建模尺度,选错尺度的工具,参数调得再细也对不上实测。

也有客户两个都买了,最后只用了一个。原因多半是人员:会通用平台的人少,日常任务又多是板级方案,结果贵的工具闲置。这种情况建议先按主要任务配工具,把另一块交给外部做,等团队里有人能独立承担再补。

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Simcenter 3D 和 STAR-CCM+ 都能做仿真,先买哪个↗ FloTHERM 算出的温度和实测对不上,先查什么↗ T3STER 是干什么的,和热仿真怎么配合↗

工具能力以厂商当期版本为准。需要按自己的散热问题选一次工具,可通过官网 www.gdcad.com 联系今宏科技。

2020年4月3日 19:06
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