ICEPAK_软件在真空环境电子设备热分析中的应用.pdf

节选段落一：
ICEPAK 软件在真空环境电子设备热分析中的应用
周维
北京天源博通科技有限公司
摘　要：本文使用 ICEPAK 软件对处于真空环境中的某电子设备进行了热分析，通过一个算例，主要介绍了
ICEPAK 计算这类问题的一些关键设置，并对计算结果进行了简单分析，计算结果和实验吻合的很好。
关键词：ICEPAK 软件，真空，电子设备，热分析
1. 引言：
航天飞行器在太空运行的时，大量的电子设备工作在恶劣的空间环境中。尤其是直接暴
露在空间环境中的产品，除了要承受失重的状态，还要承受 4K 的冷黑以及来自太阳的强烈
辐射[1]。


节选段落二：
首先，真空状态下不存在空气对流，因此，在 ICEPAK 的变量中，只需要求解温度项，
关闭流动项。
图 3 只打开温度变量
导热板
PCB 板
箱底元件
元件
导热柱
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其次，真空环境不能使用 ICEPAK 缺省的流体介质（标况下的空气），必须构造一种新
的介质－不妨称之为真空介质。对于定常计算，只要将该工质的导热率设为一个极小值，如
1e-6 即可，如果是非定常计算，还需要把比热和密度设成极小值。
图 4 设定真空介质
第三，ICEPAK 的 FLUENT 求解器采用了多重网格（MGM）技术加速收敛，并提供多种类
型的 MGM[4]。


节选段落三：
对真空环境的热分析中，使用 W型多重网格有利于提高计算精度。在 Advance
solver setup 面板中对 Temperature 变量采用 W型多网格，并且其 Termination criterion
和 Residual reduction tolerance 都设置为 1e-6 左右。
图 5 选择多重网格类型
最后，由于不求解流动项，只求解导热和辐射，ICEPAK 在计算此类问题的时候，能量
方程的残差将会到很小才能收敛，因此必须在 Basic settings 面板中将 Energy 的收敛判据
改小，可以改为 1e-18 左右。