热仿真软件在各个行业的热设计与分析中发挥着愈发重要的作用。不同的热仿真软件有着各自的专长和适用领域,选择合适的软件能显著提高热设计任务的完成效率。以下为你介绍几款常见的热仿真软件及其应用领域。

FloTHERM:电子热设计的优秀者
FloTHERM是全球第一款专门针对电子器件/设备热设计开发的仿真软件,在市场上的占有率高达70%。它采用成熟的计算机流体力学和数值传热仿真技术,拥有大量专为电子工业开发的模型库和数据库。
其包含多个模块,如核心热分析模块FloTHERM、优化设计模块Command Center、后处理模块Visual Editor、电子电路设计软件高级接口FloEDA等。
在应用领域方面,FloTHERM覆盖范围广泛:
元器件级:可进行芯片封装的散热分析;
板级和模块级:用于PCB板的热设计和散热模块的设计优化;
系统级:能为机箱、机柜等系统级散热方案的选择及优化、散热器件的选型提供支持;
环境级:可对机房、外太空等大环境进行热分析。
该软件广泛应用于通讯、计算机、半导体、航空航天、国防电子、汽车电子等多个行业。
ICEPAK:电子热分析的专业工具
ICEPAK由全球优秀的计算流体力学软件提供商Fluent公司开发,是专为电子产品工程师定制的电子热分析软件。与FloTHERM相比,它在处理曲面几何方面具有突出优势,采用fluent求解器,且集成在ANSYS中,能与ANSYS其他模块进行耦合分析。
ICEPAK可以模拟自然对流、强迫对流、混合对流等流动现象,求解包含热传导、热对流和热辐射的传热模型,可对电子产品热设计进行瞬态或稳态计算。
其应用领域涵盖:
环境级:对机房、外太空等环境进行热分析;
系统级:适用于电子设备机箱、机柜以及方舱等系统级的热分析;
板级:可进行PCB板级的热分析;
元件级:能完成电子模块、散热器、芯片封装等的热分析。
FloEFD:集成于三维软件的电子热设计工具
FloEFD是一款高度工程化的通用流体传热分析软件,无缝集成于主流三维CAD软件中。它主要面向熟悉CAD软件的工程师,具有集成于CAD中、使用简单、能在CAD软件中快速分析和直接优化等特点。
其应用领域十分广泛,包括军工、航空航天、电子、通讯、汽车、普通照明及LED半导体照明、机械、船舶、风扇、泵、压缩机等透平机械、能源、化工、阀门、管道等流体控制设备、医疗器械、制冷、空调、暖通等多个行业。
6Sigma:数据中心热设计与管理的利器
6Sigma是一款用于数据中心设计、管理以及电子产品散热分析的软件,能为用户提供机构预测DCIM数据中心基础设施管理功能,最大的优势是可作为设计工具使用。
它包含多个模块,如数据中心级分析模块6SigmaRoom、机柜级分析模块6SigmaRack、设备级分析模块6SigmaET、管理设备日常运行状态的6SigmaFM等。
应用领域主要有:
数据中心级:针对机房、环境等进行热分析;
机柜级:适用于机箱机柜及舱内等系统级的热分析;
设备级:可对电子模块、PCB板、芯片封装等进行热分析。
SINDA/FLUINT:复杂系统热设计的多面手
SINDA/FLUINT是一款综合性的有限差分、集总参数(电路网络类型)软件,适用于复杂系统的热设计分析和流体流动分析。在航空航天业界,它一直为用户提供可靠的传热与流体流动设计分析服务,同时也应用于电子、能源、石油化工、生物医药、汽车等行业。
其包含的热/流体求解器SINDA/FLUINT、图形界面前后处理器Thermal Desktop、热辐射分析模块RadCAD等多个模块。
应用领域涵盖航天器及运载火箭热管理及环境控制设计、电子封装及组件设计、发电系统、涡轮机、替代能源系统和节能设计、汽车和飞机发动机相关系统设计等多个方面。
FloVENT:专注建筑通风与暖通的工具
FloVENT拥有用于空气流动设计的完整且技术先进的模型创建环境,用户可从其完备的智能部件工具栏中选取零件,快速组装成包含各种散流器、换热器等的分析模型,专门致力于供热、通风和空调(HVAC)领域。
其包含核心流场及热分析模块FloVENT、优化设计模块Command Center等多个模块。
应用领域包括数据中心热设计、交通工具和建筑的舒适度及通风设计、商场和写字楼暖通及空调设计、剧院、机场等场所的通风设计以及实验室、地下停车场的通风和污染控制等。
TAITherm:多行业热管理分析工具
TAITherm是美国ThermoAnalytics公司开发的热管理工具,在热管理分析方面能力优越,广泛应用于汽车、航空、船舶、轨道交通、重型机械等行业,可用于热分析、热防护设计、目标热特征模拟等,适用于空调环控热分析、电池包散热分析等场景。
其包含基本模块、人体热舒适度模块、电池模块、并行计算模块等,基本模块全面考虑热传导、对流换热和热辐射三种传热方式。
除了上述介绍的这些软件,市场上还有一系列各具特色和优势的商业热仿真软件。其中,像FloTHERM、ICEPAK和6SigmaDC 等专用性软件,由于针对性更强,涉及领域相对单一,且有现成的电子器件库可供调用,学习成本较低,在工业界尤其是芯片设计领域应用较为普遍。