通過仿真Hybricon公司設(shè)計(jì)出了比競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品散熱效率高30%的8U機(jī)箱

圖為一個(gè)8U機(jī)箱的剖面圖所顯示的空氣流動(dòng)情況?？諝鈴淖筮吜魅耄ㄟ^插箱時(shí)上升然后從右邊流出。

熱仿真幫助Hybricon 在8U機(jī)箱的設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用， 這種產(chǎn)品比其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的產(chǎn)品多散熱30%。機(jī)箱中有一個(gè)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(dòng)的空間，因此8U機(jī)箱的設(shè)計(jì)就有了很大的挑戰(zhàn)性。在開發(fā)這種新型機(jī)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(gè)機(jī)箱內(nèi)的氣壓和氣流速度的分布情況并改進(jìn)設(shè)計(jì)使得氣流可以均勻的流過風(fēng)道。他們還評(píng)估了不同的風(fēng)扇和空氣濾網(wǎng)，以獲取更進(jìn)一步的性能改善?，F(xiàn)在，Hybricon 8U機(jī)箱在散熱方面有了很大的改進(jìn)，即使在最惡劣的通風(fēng)環(huán)境下也可以實(shí)現(xiàn)在使用低性能風(fēng)扇條件下比最強(qiáng)對(duì)手的設(shè)計(jì)可多散熱30%，而在使用高性能風(fēng)扇時(shí)，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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)背后直到工程測(cè)試階段才顯示出來，有時(shí)甚至更糟，直到用戶正式使用時(shí)才發(fā)現(xiàn)。我們需要通過仔細(xì)設(shè)計(jì)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(fēng)扇，才能得到適合更小體積更大功耗要求的設(shè)計(jì)方案。我們嘗試了各種方法來解決這些問題，包括手動(dòng)計(jì)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(shè)計(jì)方面的強(qiáng)大功能遠(yuǎn)超過其他任何方法。Flotherm提供了整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的氣壓、溫度和氣流的詳細(xì)圖形信息以及如何對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改善的深入研究。這一軟件的一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是它是為機(jī)械設(shè)計(jì)工程師進(jìn)行熱設(shè)計(jì)而開發(fā)的，因此，我們可以快速優(yōu)化解決方案。”

“在8U機(jī)箱的設(shè)計(jì)過程中，我們通過對(duì)機(jī)箱內(nèi)氣流路徑的控制和管理滿足了非常苛刻的體積方面的要求，”Sullivan 先生說。 “由于對(duì)典型的機(jī)箱環(huán)境和如何確定系統(tǒng)級(jí)機(jī)箱設(shè)計(jì)有了一定的了解，我們?cè)O(shè)計(jì)出了能滿足大多數(shù)應(yīng)用條件下散熱要求的8U機(jī)箱。這一設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)主要?dú)w因于精準(zhǔn)的氣流路徑控制和風(fēng)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(jī)箱內(nèi)的重要元器件。在完成了熱方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)之后，F(xiàn)lotherm軟件的分析結(jié)果顯示除了在進(jìn)風(fēng)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(gè)機(jī)箱內(nèi)部的氣流速度是相對(duì)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(fēng)扇條件下，流量范圍為5.2 CFM -6.4 CFM ；使用高性能風(fēng)扇條件下，為7.4 CFM -9.5 CFM 。槽與槽之間相對(duì)較低的氣流變化是該新型機(jī)箱之所以具有良好的熱性能的關(guān)鍵。”

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