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鸟巢大屏 流体-热的耦合分析

鸟巢大屏 流体-热的耦合分析

鸟巢大屏 流体-热的耦合分析

   

  随着电子技术的发展,电路集成化程度日益提高,芯片的热负荷不断增大,使得单位体积产生的热量也越来越多。特别是一些电子产品,较高的工作环境温度会使得产品性能急剧恶化,可靠性降低。据有关资料显示,对于包括CPU在内的电子设备,现在失效问题的55%是由于过热引起的,电子设备的散热设计在整个产品设计中占得地位举足轻重。

 

   本设计方案正面视图如下,显示屏区域为散热区域,由90块LED显示屏矩阵组成,每个显示屏的功率为30W,显示区域大小为6*1.8米,左右两侧各安装有9个散热风扇用于散热。为了确保该设计方案的可行性,需要进行有限元分析—流体-热的耦合分析,使得产品本身不会因为散热而产生LED屏损坏的问题 。


 分析采用主流分析软件Ansysworkbench的FUENT模块,为了便于分析,结构模型简化如下,设置对应的参数和边界条件,可得到以下结果:

1.温度云图如上。由图示可见,最高温度为353K,大约等于80℃。需要说明的是,此分析案例中默认的其余边界为绝热边界,实际上显示屏前端和外壳都能散去一定的热量,模块实际使用的温度会更低。

2.速度矢量图如上。由图示可见,绝大部分的空气流动都是单方向的,没有形成涡流和回旋气流,速度的大小对结果没有什么影响,我们可以忽略。所以可以确定设计的风道符合流体力学的要求,更容易散热。

综上所述,此设计结构满足LED显示屏的散热要求




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