预测 · 优化 · 执行
CFD 热模拟服务
在产品进入实验室之前,就消除热管理的不确定性。
什么是计算流体力学(CFD)?
计算流体力学(CFD)**是一种模拟技术,利用数值方法研究空气或液体等流体的流动和传热。在实际应用中,工程师依靠CFD来模拟复杂系统中的气流、压力和温度分布等行为。
从本质上讲,CFD 求解描述流体运动的纳维–斯托克斯方程。为此,仿真空间会被划分为更小的部分——这一过程称为离散化。通常,工程师会采用有限体积法(FVM)、**有限元法(FEM)或有限差分法(FDM)**来完成这一步骤。
此外,CFD 还通过使用湍流模型来考虑流动中的紊流特性,例如雷诺平均纳维–斯托克斯(RANS)模型或大涡模拟(LES)模型。这些模型有助于捕捉流体流动中不可预测和混沌的特性。在设定好边界条件后,工程师会运行仿真,并使用后处理工具来分析结果,例如温度分布模式或流速变化。
CFD 广泛应用于多个行业,例如:
电子行业:模拟PCB、电器外壳及散热器中的热传导
航空航天与汽车行业:提升空气动力学性能
土木与环境工程:研究风荷载及污染物扩散
生物医学领域:模拟动脉中的血液流动
因此,CFD 已成为预测性工程中的关键工具。借助CFD,各行业能够减少物理样机数量、降低成本,并加快设计决策的速度。
设计逻辑
热设计关键因素
有效的热设计涉及通过传导、对流和辐射来管理热传递。
为实现这一目标,工程师必须仔细评估多个因素——包括功率密度、总功率、材料特性以及周围环境。
此外,多种设计约束会影响整体的热设计策略。例如,工程师必须考虑噪音限制、系统的长期可靠性,以及成本与性能之间的权衡。这些因素共同决定了在特定应用中最合适的热管理解决方案。
归根结底,良好的热设计需要在性能、效率和实用性之间取得平衡,同时确保符合系统限制。
传热方式
环境限制
功率密度
功率
使用材料
特殊考量
设计工具:基于 6SigmaET 的强大热建模
6SigmaET 是一款专为电子行业打造的热仿真软件。
借助先进的 CFD 技术,它能够让工程师快速且精确地对 PCB、电气外壳以及完整系统中的热流进行建模。
与通用型工具不同,6SigmaET 针对电子应用进行了专门优化。因此,它能帮助工程师在设计初期就发现并解决热问题。其直观的界面和高速求解器显著提升了热建模的效率。此外,内置的元件库可最大限度减少手动设置,降低设计迭代次数,并提升散热性能。
最终,6SigmaET 赋能工程师设计出更智能、更高效散热的电子产品,同时节省时间并降低开发成本。
- 控制器 – 模拟热管理部件的智能控制逻辑
- 元件建模 – 添加并模拟真实的发热部件
- PAC 分析 – 进行封装气流特性研究以提升精度
- PCB 建模 – 对多层电路板进行建模,并结合真实功率分布图
- 海拔效应 – 评估在不同气压下的热行为
- 多流体能力 – 模拟多种冷却流体或气体混合物
- 现代化用户界面 – 通过直观的拖拽式布局提升工作效率
完整流程
在 COFAN-USA,我们深知热管理在当今快速发展的技术环境中所扮演的关键角色。
如果缺乏有效的散热,系统可能会过热、不稳定,甚至提前失效。
为避免这些问题,我们提供先进的 CFD 热分析服务,助力设计可靠、节能且符合应用需求的散热解决方案。
更快的产品上市周期:借助专家主导的 CFD,加快开发进程,减少延误,缩短产品周期。
优化的性能:提升散热效率,降低能量损耗,延长元器件寿命。
定制化方案:从电子到航空航天,CFD 模型均可根据您的系统量身定制。
丰富的专业经验:30+ 年热工程经验,应用于每一个项目。
高精度仿真:可靠预测气流、传热及温度分布。
成本效益:通过早期分析避免后期返工,降低开发成本。
选择 COFAN-USA,获得卓越的 CFD 热分析解决方案
无论您正在开发尖端电子产品、交通系统还是工业设备,COFAN-USA 都能为您提供精准、可扩展且专注于应用的 CFD 仿真服务。
借此,您可以提升系统性能、增强可靠性,并有效控制开发成本 —— 一切尽在掌握之中。
应用领域
航空航天
- 飞机及部件的空气动力学优化
- 机翼和机身的热设计
- 发动机气流仿真与热分析
- 舱室通风与环境控制
- 超音速与高超音速流动建模
汽车与交通
- 车辆空气动力学与阻力降低
- 冷却系统优化(发动机、电池和座舱)
- 座舱环境的热舒适性与气流
- 制动器冷却与排气散热
- 系统级热性能建模
电子
- 散热器和均热板性能模拟
- PCB、GPU、CPU及功率模块的热管理
- 机房及机箱的气流优化
- 电池系统热失控风险防护
生物医学与健康护理
- 医院与洁净室环境的气流分析
- 药物输送与吸入器流动模拟
- 动脉血流的血流动力学建模
- 呼吸机与呼吸系统设计
能源与发电
- 风力涡轮机叶片的气动优化
- 燃气轮机的燃烧建模
- 太阳能电池板与IGBT模块的热管理
- 核反应堆系统的流体动力学分析
暖通空调与建筑
- 室内空气质量与通风效率
- 烟雾与火灾蔓延建模
- 建筑结构的风荷载模拟
- 能源优化与热舒适性分析