(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211206319.0 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 济南市云映传媒科技有限公司 地址 250002 山东省济南市 市中区万寿路2 号国家海外人才离岸创新创业基地 306室 (72)发明人 郭鹏　张军　孙玉琼　梁惠景　 张鹏　王建顺　 (74)专利代理 机构 济南鼎信专利商标代理事务 所(普通合伙) 37245 专利代理师 白守畔 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 119/02(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子 设备热仿真分析方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于Flotherm的不同风 扇转速下电子设备热仿真分析方法， 涉及软件仿 真技术领域。 包括以下步骤： 分析热源情况， 确定 每个需温度管控器件的热功耗及分布状况， 计算 整机热功耗； 利用整机总功耗， 确定风扇的规格； 为需要散 热的电子器件设计散热器， 散热器按如 下公式计算： 获得风扇不同占空比下， 风扇的风 量噪声数据。 Flotherm建模， 根据上述步骤中获 得的热功耗、 风扇、 散热器数据， 创建整机3D模 型； 分析设备工作的温度区间； 根据风扇工作点 以及风扇PQ工作曲线拟合出整机风压阻抗曲线。 本发 明的 有 益效 果 在于 ： 依 托 仿 真 软 件 FloTHERM， 辅助或替代实物和样机进行热可靠分 析和实验， 为后续 风扇控制策略提供参数支持。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115526049 A 2022.12.27 CN 115526049 A 1.一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分析方法， 其特征在于： 包括 以下步骤： S1、 分析热源情况， 确定每 个需温度管控器件的热功耗及分布状况， 计算整机热功耗 Q； S2、 利用整机总功耗， 可依照如下公式确定风扇的规格： 风量的选择计算： q＝3600Q/( ρ cpΔt) 式中， q‑实际所需的风 量， 单位为m3/h； Q‑系统总的热耗， 单位 为W； ρ‑空气密度， 单位 为kg/m3； cp‑空气比热容， 单位 为J/kg·℃； Δt‑空气的温升， 单位 为℃； 根据上述公式所 得风量值， 按1.5 ‑2倍的裕量 来选择风扇； S3、 为需要散热的电子器件设计散热器， 散热器按如下公式计算： Q＝hcAΔt 式中， Q为对流换热量， 单位为W； hc为对流换热系数， 单位为W/m2·℃， A为有效换热面 积， 单位为m2； Δt为换 热表面与流体温差， 单位 为℃。 S4、 获得风扇不同占空比下， 风扇的风 量噪声数据。 S5、 Flotherm建模， 根据上述步骤中获得的热功耗、 风扇、 散热器数据， 创建整机3D模 型； S6、 分析设备工作的温度区间； S7、 根据风扇工作点以及风扇PQ工作曲线拟合出整机风压阻抗曲线。 2.根据权利 要求2所述的一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分析方 法， 其特征在于： 所述S 6中分析设备工作的温度区间的具体步骤为： 在电子 设备的工作温度 内， 用最低风速占空比进 行仿真， 获得最低风速占空比下风扇的工作曲线， 获得各器件仿真 结果看是否有超温现象； 如无超温现象， 将环境温度进 行提升， 继续用最低风速占空比来驱 动风扇， 分析仿真结果看是否超温， 如果超温， 可将占空比提升， 获得不同几个温度节点下 的风扇驱动情况。 3.根据权利 要求2所述的一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分析方 法， 其特征在于： 所述 最低风速占空比为 40％占空比。 4.根据权利 要求2所述的一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分析方 法， 其特征在于： 如无超温现象， 环境温度提升以5℃作为 一个上升节点。 5.根据权利要求2或3所述的一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分 析方法， 其特 征在于： 如果超温， 占空比提升以10％作为 一个上升节点。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115526049 A 2一种基于Fl otherm的不同风扇转速下电子 设备热仿真分析 方法 技术领域 [0001]本发明主要涉及软件仿真技术领域， 具体是一种基于Flotherm的不同风扇转速下 电子设备 热仿真分析方法。 背景技术 [0002]如今电子设备发展迅猛， 热耗上升化、 设备小巧化、 环境多样化， 过热成为电子设 备故障的首要原因， 电子设备常用风扇、 散热器等作为主动式散热器件， 不同风扇转速下， 风扇输出 的风量不一致， 会影响电子设备整机散热情况。 同时， 风扇转速越大， 风扇产生的 噪声越大。 因此通用电子 设备的主动式散热设计， 需综合考虑散热性能和噪音平衡， 为了解 决平衡问题， 一般采用实物和样机进行热可靠分析和实验， 为后续风扇控制策略提供参数 支持。 [0003]上述方法项目周期长， 成本高， 实验效率较低。 发明内容 [0004]为解决现有技术的不足， 本 发明提供了一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子 设备热仿真分析方法， 它依托仿真软件FloTHERM， 辅助或替代实物和样机进行热可靠分析 和实验， 为后续 风扇控制策略提供参数支持。 [0005]本发明为实现上述目的， 通过以下技 术方案实现： [0006]1、 一种基于Flotherm的不同风扇转速下电子设备热仿真分析方法， 包括以下步 骤： [0007]S1、 分析热源情况， 确定每个需温度管控器件的热功耗及分布状况， 计算整机热功 耗Q； [0008]S2、 利用整机总功耗， 可依照如下公式确定风扇的规格： [0009]风量的选择计算： [0010]q＝3600Q/( ρ cpΔt) [0011]式中， q‑实际所需的风 量， 单位为m3/h； [0012]Q‑系统总的热耗， 单位 为W； [0013]ρ‑空气密度， 单位 为kg/m3； [0014]cp‑空气比热容， 单位 为J/kg·℃； [0015]Δt‑空气的温升， 单位 为℃； [0016]根据上述公式所 得风量值， 按1.5 ‑2倍的裕量 来选择风扇； [0017]S3、 为需要散热的电子器件设计散热器， 散热器按如下公式计算： [0018]Q＝hcAΔt [0019]式中， Q为对 流换热量， 单位为W； hc为对流换热系数， 单位为W/m2·℃， A为有效换热 面积， 单位 为m2； Δt为换 热表面与流体温差， 单位 为℃。说　明　书 1/4 页 3 CN 115526049 A 3