一、设计挑战

 航空电子设备是飞机的重要组成部分。航空电子设备主要安装在飞机前部机腹电子设备舱内，少部分安装在机首，机尾位置。航空电子设备在使用过程中经常会受到飞机发动机本身、飞机外部的气动扰流、飞机的飞行姿态以及起飞、着陆、滑行等因素产生的振动、冲击作用。现代航空电子设备产品的功率与热消耗量正日益增大，为确保该类设备产品的可靠性，设计出相应的冷却系统已绝对成为当务之急。我们的首要设计目标是“重量最小化、空间最优化”，而热管理是最为普遍的设计瓶颈。为了将可能导致失败的因素减少到最低限度，无论何种情况，我们都避免使用散热扇。因此，热管理是设计最初阶段最大的挑战。所以，如何利用仿真软件对产品散热设计进行最大限度的优化成为了所有电子产品设计的重中之重。

 Flotherm就是这样一套电子系统散热仿真软件，Flotherm采用了成熟的CFD（ComputationalFluidDynamic计算流体动力学）和数值传热学仿真技术并成功的结合了FLOMERICS公司在电子设备传热方面的大量独特经验和数据库开发而成，同时Flotherm软件还拥有大量专门针对电子工业而开发的模型库。

  二、解决方案和益处

 在制作成本高昂的样机原型之前，Tecnobit公司的工程师采用FloTHERM进行稳态和瞬态热流仿真并预测系统热反应。这样做的关键好处在于能节省大量时间与金钱，并且保证不会将时间浪费在创立不可实施的产品模型上。由于功能强大、便于使用，FloTHERM已经成功地在绝大多数热电子工程师中树立了良好的声誉，成为Tecnobit的标准热设计工具。此文中的插图展示的是Tecnobit设计出的一种特殊机箱，该机箱能使航空电子设备产品被装在一个缩减的空间内（最大尺寸约10公分）。该系统完全封闭，因此如何增强传导、辐射以及与外层的自然对流使传热效率最大化就成为关键。就散热方面而言，初步设计显然不尽如人意。为强化电子元件与机箱壁之间的热传导，Tecnobit对机箱内部结构进行了改良。同时，为加强与外部环境的对流和辐射交换，Tecnobit还采用特殊的散热片、喷沙处理和静电喷涂技术改良机箱外层。所有的设计方案在无需建立样机原的前提下进行评估，并且Flotherm仿真技术能使我们在很短的时间内优化热设计方案，并将元件交合点的温度与初步设计相比降低40℃。

Tecombit航空电子设备机箱

 三、客户证言

 “Flotherm对我们极其重要，它帮助我们弄清楚、并优化在航空器内恶劣的条件下电子元器件与周边环境间各种传热途径和机制。我们采用FloMCAD简化我们最初的机械CAD文件，并用它快速创建出仿真计算模型。Flotherm的一大关键优势是其能以多种方式给电子元器件建立模型，使我们既能通过元件数据表提取简单的热数据建模，又能在必要时针对关键元件建立详细的三维模型。”

 Flotherm软件第一版问世至今日，Flotherm的目标一直非常明确，成为电子散热系统最好的软件，最受用户喜欢的软件。如今的电子产品发展得日新月异，体积已极大的缩小，而功耗反而有所增加，由此产生的设备过热问题逐渐成为了导致电子设备故障的重要原因。因此在设计阶段，如何利用仿真软件对产品散热设计进行最大限度的优化成为了电子产品设计的重中之重。合理利用仿真软件进行电子产品热设计仿真提高产品可靠性成为市场发展的主流。

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