如果對熱學(xué)出身的同行們做一個(gè)調(diào)查，估計(jì)對于本家專業(yè)印象最深的就是那些各式各樣的計(jì)算公式了，見到它們的時(shí)候總是似曾相識(shí)，寫論文的時(shí)候也難以繞開它們，一提起來就覺得腦容量不足，這就是熱學(xué)相關(guān)公式給人的最主要的印象吧。其中最著名的一組，樣式對稱工整，提出于19世紀(jì)，折磨了一代又一代熱學(xué)從業(yè)人員，被列為數(shù)學(xué)界七大世界級(jí)難題之一，它就是Navier-Stokes方程，簡稱N-S方程。

 

 

2014年年初，有消息說，下面的帥哥——哈薩克斯坦數(shù)學(xué)家穆赫塔而巴伊·奧杰爾巴耶夫解決了七大數(shù)學(xué)千年難題之一——納威爾-斯托克斯方程。為此他可獲得百萬美元的獎(jiǎng)勵(lì)。但只有數(shù)學(xué)界承認(rèn)他所解的答案正確之后，他才能領(lǐng)到這筆巨款。

 

Jason當(dāng)時(shí)聽到消息以后很開心，這下好了，以后再也不用建模劃網(wǎng)格了，把這個(gè)數(shù)學(xué)家的精確解輸入到Excel就可以直接做設(shè)計(jì)了。但是直到今天，也沒有再收到這個(gè)精確解的消息，不知道被證實(shí)了沒有。

在沒有通用的精確解之前，人們總結(jié)了好多特殊條件下的近似解法，在商業(yè)軟件沒有大面積推廣時(shí)，這些近似解法的公式指導(dǎo)熱設(shè)計(jì)工程師的工作。

如今，各種仿真軟件大行其道，很多還是傻瓜式的，我們似乎終于可以遠(yuǎn)離那些討厭的公式了，借助軟件的數(shù)值解做各種設(shè)計(jì)。

然而，盡管我們對公式討厭之極，但是卻總有不能繞開它。比如以下這些極端的場景：

一、 方案評審會(huì)議上，專家團(tuán)說，產(chǎn)品發(fā)熱量降低X，散熱器尺寸減小Y，風(fēng)險(xiǎn)如何？你會(huì)不會(huì)直接回答：各位專家，請等我兩天去做個(gè)仿真，兩天后大家再過來開會(huì)決策吧。如果你幸運(yùn)，專家們的時(shí)間很自由，他們同意了，兩天后再次評審，這回有人說，散熱器不減小了，防護(hù)需要加強(qiáng)，進(jìn)風(fēng)口需要增加一個(gè)迷宮，問你風(fēng)險(xiǎn)怎么樣，你有沒有勇氣再讓他們等兩天回來再評審？或者，你要求的受限風(fēng)道無法保證，散熱器翅片區(qū)域以外有漏風(fēng)的情況，讓你評估風(fēng)險(xiǎn)，要不要再延遲兩天請專家回來開會(huì)決策？

二、 一個(gè)項(xiàng)目很急迫。比如Jason就遇到過，一組大型機(jī)柜需要設(shè)計(jì)更改，需要確認(rèn)換風(fēng)機(jī)規(guī)格和型號(hào)之后，IGBT的溫度會(huì)到多少。當(dāng)時(shí)涉及的機(jī)柜是28種（含不同功率單元的組合），項(xiàng)目組給的時(shí)間是——2天。當(dāng)時(shí)公司只有兩個(gè)熱設(shè)計(jì)工程師，而且現(xiàn)配工作站和軟件已經(jīng)來不及了。Jason之好用半天的時(shí)間弄了個(gè)Excel，然后通過它計(jì)算，剩余的一天抽了一個(gè)樣仿真驗(yàn)證，誤差還在可控范圍內(nèi)。

 

熟悉一系列的公式無疑能輔助你完成很多高難度動(dòng)作，但是道路是非常曲折的。比如熱設(shè)計(jì)經(jīng)常遇到的擴(kuò)散熱阻，Jason見到的公式就有四五種版本，而且用來計(jì)算的結(jié)果差異很大，如何用一些列算法的組合，獲得一個(gè)靠譜的評估結(jié)果呢？敬請關(guān)注中國熱設(shè)計(jì)網(wǎng)，中國熱設(shè)計(jì)網(wǎng)公眾號(hào)，我們后繼會(huì)逐期討論。

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