作者简介科技自媒体优质创作者个人主页莱歌数字-CSDN博客公众号莱歌数字B站同名个人微信yanshanYH211、985硕士从业16年从事结构设计、热设计、售前、产品设计、项目管理等工作涉足消费电子、新能源、医疗设备、制药信息化、核工业等领域。熟练运用Flotherm、FloEFD、XT、Icepak、Fluent等ANSYS、西门子系列CAE软件解决问题与验证方案设计十多年技术培训经验。专题课程Flotherm电阻膜自冷散热设计90分钟实操Flotherm通信电源风冷仿真教程实操基于FloTHERM电池热仿真瞬态分析基于Flotherm的逆变器风冷热设计零基础到精通实操站在高处重新理解散热。更多资讯请关注B站/公众号【莱歌数字】有视频教程~~微通道散热器凭借高比表面积成为高热流密度场景的首选但流道设计稍有不慎就容易出现流动阻力大、温度分布不均等问题。很多工程师在“直线流道”“蛇形流道”“仿生分形流道”之间反复纠结却缺乏系统的设计思路和快速验证的手段。本文将从工程实战出发梳理主流流道设计思路并用仿真软件演示分析的全过程帮你真正打通“设计—仿真—优化”的闭环。复制下方链接到浏览器观看完整视频教程。https://www.bilibili.com/video/BV1HQ9hBtEDE/?spm_id_from333.1387.upload.video_card.clickvd_source1cd268ba78d8c242ec3d2681935c4504设计思路常见流道结构类型流道结构是液冷板设计的起点。不同类型的流道在散热能力、流阻特性、温度均匀性和加工成本之间有着截然不同的权衡关系。串联流道以蛇形S形为代表冷却液沿单一路径流过整个换热区域。其优势在于路径长、流体与壁面接触充分散热性能突出但代价是沿程压降大、能效表现系数低。并联流道则采用多通道并行分流的方式液体从进口进入后分散至多个独立通道在出口处汇合。这种结构流通路径短、流动阻力小有利于降低泵功消耗。在工程应用中若器件的温升允许范围内优先采用并联流道设计可获得更好的系统节能效果。串并联复合流道试图融合两者优势——在局部区域保持串联以强化换热同时通过多路分流控制整体流阻。这种折中结构在功率模块散热中已有应用但设计复杂度较高通常需要借助仿真工具进行多轮迭代优化。除了宏观拓扑内部强化结构也是设计的重要维度。翅片式结构的流阻小、散热效果最突出嵌铜管式则由于其加工成本最低仅需嵌入铜管并打扁固定在热设计余量充足时可作为性价比之选。而在并行流道基础上添加强化传热结构比如圆柱、椭圆柱、菱形柱、散热齿等可以有效改善温均性能。流道设计思路微通道案例以某CPU液冷微通道散热案例进行介绍其中参数不变展示仅以模型图作说明相关视频在文章开头链接。整体3D模型如下图所示微通道散热器进出口在左边整体通过铜管将两个CPU液冷散热器进行串联其中单个散热器的构型尺寸如下图所示细节尺寸翅片厚度150μm间距150μm。常规设置常规设置包含仿真类型、气液工质、环境、壁面等条件。子流域设置子流域设置入口参考面坐标系X方向为流速方向。网格设置尽量保证散热齿有1-2个网格齿间距1-3个甚至5个在确保结果可靠的前提下提升仿真效率初步的仿真可以不用太多先出一版结果后面再做网格独立性验证。网格设置对于TIMS的建模方法主要有两种即实物建模、热阻。实物建模方法如下图所示导热材料设置即根据实际导热材料的尺寸构建模型同时赋予相关物理参数密度、比热、导热系数等。另外一种就是接触热阻方式如下图所示。接触热阻通过计算公式RL/λ*A 进行换算结合软件设置方式这里用的是FloEFD软件提供了三种方式。最终仿真的结果如下温度场表面温度场热通量整体热通量图整体热通量查看发现2000W的CPU热量单个液冷散热量999.9W以上其余部分很少。建议与答疑粉丝在直播间提出的问题1.FloEFD软件的双热阻如何建模如下图所示双热阻2.模型与计算域边界不重合如何解决解决办法如下若模型与计算域边界平行点开计算域重置即可若模型与计算域边界不平行可以在装配图中重新导入参考零件重新定义装配关系即可或者某个零件本身草图设计有问题需要修改完善。另外建议在做项目过程中侦测目标不需要搞太多一般检测重点热源的温度即可需要看的可以在后处理查看如下图所示后处理温度曲线历史数据查看监控的目标越多收敛控制的条件就会越多计算时间会比较长。流道设计没有标准答案只有最适合当前工况的权衡。本文展示的思路和仿真步骤希望能为你提供一个可复用的框架而不是单纯的“跟做”。如果你的项目中也遇到过局部热点、流量分配不均的问题不妨试着用今天的方法重新跑一遍仿真——往往一个小的流道调整就能换来散热性能的大幅提升。觉得内容对你有帮助点个赞鼓励一下转发给正在为液冷散热头疼的同事朋友。还想要哪类仿真教程关注我们留言告诉我下期安排