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ASPEN培训课程
一、基础理论与热流体分析原理
1. 电子散热理论
◦ 热传递三模式：热传导（傅里叶定律）、对流（牛顿冷却方程）、辐射（斯蒂芬-玻尔兹曼定律）13。
◦ 热阻网络分析：接触热阻、材料热阻、散热路径优化15。
◦ 冷却方式选择：自然对流、强迫风冷（风扇曲线拟合）、液冷（微通道设计）、相变冷却13。
2. 流体力学基础
◦ 湍流模型选择：零方程模型（快速收敛）、k-ε模型（高精度）、大涡模拟（瞬态分析）45。
◦ 边界层理论：Y+控制、壁面函数设置（增强壁面处理）14。
二、前处理与建模技术
1. 几何建模与简化
◦ CAD修复：删除非关键特征（倒角/小孔）、中面抽取（薄壁结构）、对称切割（1/4模型）13。
◦ 特殊对象建模：
■ PCB板：各向异性导热率设置（平面与法向导热差异）1。
■ 散热器：参数化翅片设计（间距/厚度优化）13。
■ 风扇/开孔：Grille对象（局部阻力系数设置）1。
2. 网格划分策略
◦ 网格类型：六面体（冷板流道）、四面体（复杂电子元件）、非连续网格（局部加密）13。
◦ 质量控制：雅可比系数（<0.7）、膨胀层（边界层网格）、曲率自适应加密14。
三、求解设置与多物理场耦合
1. 边界条件与求解器配置
◦ 热源定义：功率密度（W/m³）、瞬态热源（时间步长设置）1。
◦ 流动模型：自然对流（Boussinesq近似）、强迫对流（风扇PQ曲线导入）14。
◦ 辐射模型：离散坐标法（DO模型）与表面发射率设置15。
2. 流-固耦合分析
◦ 共轭传热（CHT）：流体域与固体域耦合求解（温度场双向传递）15。
◦ 案例：液冷板流道优化（流速-压降-温度场协同分析）13。
四、后处理与行业应用
1. 结果分析与优化
◦ 温度/流场可视化：云图（峰值温度定位）、流线图（涡流识别）、瞬态动画13。
◦ 关键参数提取：热阻计算、Nusselt数（对流换热效率评估）15。
◦ 参数化优化：散热器尺寸敏感性分析、拓扑优化（轻量化设计）13。
2. 行业案例库
◦ 电力电子：IGBT模块液冷系统（微通道设计）1。
◦ 数据中心：机柜风冷布局优化（热回流抑制）3。
◦ 新能源汽车：电池包热管理（相变材料耦合分析）15。
五、培训形式与资源
• 授课方式：理论30% + 案例实操70%（提供机箱风冷、液冷板等模型文件）13。
• 适用对象：热设计工程师、CAE分析师、高校研究人员。
