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機(jī)械社區(qū)

標(biāo)題: 散熱,，也許機(jī)械工程師接觸不深 [打印本頁(yè)]
作者: zmztx    時(shí)間: 2019-1-18 19:56
標(biāo)題: 散熱,，也許機(jī)械工程師接觸不深
本帖最后由 zmztx 于 2019-1-21 08:06 編輯

最近，各種新聞里不斷出現(xiàn)“散熱”
昨天任正非在接受采訪時(shí),，也提到了散熱
“我們就把芯片疊起來(lái),，但最大的問(wèn)題是要把這兩個(gè)芯片中間的熱量散出來(lái),，這也是尖端技術(shù)。所以說(shuō),，熱學(xué)將是電子工業(yè)中最尖端的科學(xué),，這方面我們的研究也是領(lǐng)先的，就是太抽象了,�,！�
https://user.guancha.cn/main/content?id=72666

作為機(jī)械工程師，或多或少都會(huì)接觸散熱問(wèn)題,。接觸多的有化工機(jī)械工程師,、電子機(jī)械與結(jié)構(gòu)工程師。華為需要的就是后者
散熱,，計(jì)算是大量的,，而且不太好算。
一般，我們機(jī)械類的工程師在這些行業(yè)都是配角,。當(dāng)然也有厲害的,，中國(guó)第一個(gè)雙博士就是從事電子（雷達(dá)）機(jī)械與結(jié)構(gòu)的
散熱，最常見的是把熱量排出去,，也有是把熱量（溫度）拉平,。實(shí)現(xiàn)的手段各式各樣。
首先,，會(huì)要求電氣工程師千方百計(jì)降低發(fā)熱量,，其次，必須準(zhǔn)確的提供發(fā)熱量及其分布和時(shí)間
接下來(lái),，先是計(jì)算單位體積的發(fā)熱量,，據(jù)此，選擇適當(dāng)?shù)纳岱绞?br /> 散熱方式的首選是自然散熱,，如鋁型材翅片散熱器,；在絕緣層之間凃硅油并要求金屬件露出本色，等等
發(fā)熱量再大,，就要強(qiáng)制散熱了,。如加風(fēng)扇。用熱管（有點(diǎn)像空調(diào),，把熱量從A處移到B處,，這東西不需要額外動(dòng)力。市場(chǎng)上賣的化凍板差不多就是這玩意）,。還有一些用于特殊場(chǎng)合的,，如火箭發(fā)射時(shí)往下掉的，有些就是為了散熱,。還有衛(wèi)星返回艙的表面是特殊材料,，他可以起到類似高燒病人敷冰袋、渾身涂酒精的作用,。
還有半導(dǎo)體散熱,，等等
以上這些都要反復(fù)計(jì)算，查表,，既不能不夠,，也不要太富裕，非常麻煩
華為搞得是什么,，就不知道了,。

看樓下回帖提到仿真等計(jì)算
以前的設(shè)計(jì)中，多數(shù)是采用量綱分析+查表（各種手冊(cè)）,。大致過(guò)程是：先弄清熱量及其分布,，弄清熱量流動(dòng)的規(guī)律（比如就是幾根翅片支著,，其傳熱機(jī)理是煙囪效應(yīng)），也就是現(xiàn)有物理模型,；然后查表,，找到最符合你的情況的曲線，這很費(fèi)勁,，手冊(cè)都非常厚,；找到基本的資料后，還要和自己的具體問(wèn)題比較,，當(dāng)然會(huì)有不同的地方。這時(shí)利用量綱分析方法,，大概意思是按照比例放大,，這時(shí)需要需要計(jì)算各種系數(shù)。有時(shí)為了有把握,，要從幾個(gè)角度（幾個(gè)方法）去計(jì)算,，看看算出來(lái)的結(jié)果有多少差距
仿真等計(jì)算，看【14】樓
作者: 風(fēng)刃    時(shí)間: 2019-1-19 08:18
熱力學(xué)在精密機(jī)械行業(yè)里普遍得很,，控溫在普通行業(yè)里也應(yīng)用很多,，老早就有恒溫車間，恒溫加工恒溫裝配,，電主軸加溫控水冷卻很常見,，主軸潤(rùn)滑油、磨加工冷卻液都需要空調(diào)制冷,，普通三相電機(jī)外殼鑄成的形狀也是為了散熱,，清洗零件用的水也得精準(zhǔn)控溫，磨床床身布局冷卻液流向也可以提高機(jī)床精度,，我10年前在的那個(gè)公司就花十萬(wàn)塊找大學(xué)教授做床身熱傳遞仿真,，那個(gè)教授說(shuō)他一年做這方面研究掙100萬(wàn)很比較輕松
現(xiàn)在大部分設(shè)備電氣控制柜也帶空調(diào)的，只是很多人覺得搞機(jī)械設(shè)備的不夠高端
作者: fqbswj1314    時(shí)間: 2019-1-19 10:53
化工機(jī)械大都是經(jīng)驗(yàn)計(jì)算,，比較粗糙
作者: 帥劍    時(shí)間: 2019-1-19 15:51
這個(gè)散熱  最直觀的就是機(jī)房散熱了   不是總有新聞報(bào)道  大的互聯(lián)網(wǎng)機(jī)房配備中央空調(diào),，也可以理解為什么網(wǎng)吧總是這么熱，不僅僅是人多的問(wèn)題
作者: 未來(lái)第一站    時(shí)間: 2019-1-19 22:08
有了仿真分析軟件好多了,。
作者: 瓢二爺wd    時(shí)間: 2019-1-20 07:56
Flotherm ,icepak 了解下,，搞熱分析不錯(cuò)
作者: 瓢二爺wd    時(shí)間: 2019-1-20 07:57
Flotherm 了解下，熱仿真分析
作者: 馬俊_CIDzq    時(shí)間: 2019-1-20 12:05
學(xué)習(xí)到了,，第一次接觸這方面知識(shí)
作者: 2011ayoon    時(shí)間: 2019-1-20 12:43
應(yīng)該華為是在做“膠水”多芯片的封裝吧（類似CPU的多核封裝）,，不過(guò)華為可能是幾個(gè)不同功能的封裝
作者: 海邊街道    時(shí)間: 2019-1-20 15:42
作者: mwb1017    時(shí)間: 2019-1-20 16:30
發(fā)熱散熱，必須要嚴(yán)重關(guān)注
作者: 遠(yuǎn)祥    時(shí)間: 2019-1-20 20:56
確實(shí)的說(shuō)是產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)工程師,。
作者: 前景錢    時(shí)間: 2019-1-21 08:05
要好好學(xué)習(xí)
作者: zmztx    時(shí)間: 2019-1-21 08:05
本帖最后由 zmztx 于 2019-1-22 10:42 編輯

有關(guān)計(jì)算的
手工計(jì)算確實(shí)費(fèi)勁,，查表是化簡(jiǎn)最有效的方法,。但存在幾個(gè)問(wèn)題，1）圖表不清楚,，從曲線上取值也不準(zhǔn),。比如有一本美國(guó)軍標(biāo)匯編，資料很全,，特別厚,。但因?yàn)榉。瑘D表有點(diǎn)模糊,。從它的圖表中取值不見得準(zhǔn),。可國(guó)內(nèi)就沒有這么細(xì)致的資料,。2）設(shè)計(jì)時(shí),，往往幾個(gè)參數(shù)是糾纏在一起，參數(shù)確定需要多次計(jì)算,，十分麻煩,，機(jī)械設(shè)計(jì)中這種情況幾乎不可避免。
計(jì)算,，特別是用軟件算,，能省很大事。但首先要注意,，經(jīng)過(guò)實(shí)踐考驗(yàn)過(guò)的設(shè)計(jì),，必定合理，哪怕是看著不順眼,，也不要輕易懷疑,。和計(jì)算比較起來(lái)，計(jì)算結(jié)果不靠譜的概率更高,。這是因?yàn)槟憧赡苤豢紤]了幾個(gè)因素,，而經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)，所有因素都得到了驗(yàn)證,，盡管設(shè)計(jì)者本人也許沒有意識(shí)到,，甚至是瞎貓碰死耗子。
想擺脫圖表并不容易,，可不是沒有可能
這需要專門的實(shí)驗(yàn)和扎實(shí)的理論功底,，物理-數(shù)學(xué)要好，不過(guò)這工作多數(shù)要靠專門的人來(lái)做,，一線的計(jì)人員用人家的結(jié)果就成了,。就算是這樣，沒有相當(dāng)?shù)墓ασ餐娌晦D(zhuǎn),。雖然有些軟件可以幫你計(jì)算,，正式使用前也要看軟件本身水平如何,，你的知識(shí)能不能讓你用好軟件。這些軟件不可能點(diǎn)一下,，結(jié)果就能出來(lái),。
用計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算，能擺脫圖表就擺脫圖表,。圖表多數(shù)是人算出來(lái)的,，人家能算，你也能算,；另有一部分是試驗(yàn)得到的,。對(duì)于試驗(yàn)得到的曲線，用數(shù)學(xué)方法能變成經(jīng)驗(yàn)公式,。
幾個(gè)有關(guān)聯(lián)關(guān)系的參數(shù)
常常要用優(yōu)化算法,。我覺得優(yōu)化算法在這里，就是幫你湊數(shù),，幾個(gè)參數(shù)一道湊出來(lái),。當(dāng)什么工具都沒有時(shí),，湊數(shù)可是費(fèi)了人勁,。有了優(yōu)化算法，可以由解析關(guān)系式通過(guò)求解直接計(jì)算出來(lái),；也可以不直接計(jì)算（比如函數(shù)關(guān)系太復(fù)雜,，那么就在可行范圍里，選幾個(gè)點(diǎn)算算,，看看離你的要求差不少,。反復(fù)迭代，直到滿足要求）,。哈工大機(jī)床教研室主任孫靖民教授寫的書,，非常適合學(xué)機(jī)械的參考
有一點(diǎn)，計(jì)算不要追求絕對(duì)準(zhǔn)確,，做不到,。有時(shí)你把所有的因素都考慮進(jìn)去，覺得可能是非常準(zhǔn)確了,。代價(jià)是計(jì)算時(shí)間增加了很多（幾十倍,、幾百倍），而且大大增加了復(fù)雜程度,，最后一看結(jié)果和近似計(jì)算誤差不過(guò)在3%之內(nèi),。這還是在一點(diǎn)錯(cuò)誤不犯的情況下，如果稍微有點(diǎn)錯(cuò)誤結(jié)果差的就遠(yuǎn)了,，由于計(jì)算太復(fù)雜,，錯(cuò)誤還不好找,。這可不是散布負(fù)能量。是很多人的經(jīng)驗(yàn),。
仿真,，一般是在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，把動(dòng)態(tài)過(guò)程求出來(lái),，或者靜態(tài)分布,。直接計(jì)算多。注意,，結(jié)果是不是可靠
另外,，如機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的熱補(bǔ)償還有另外的思路，先做一個(gè)模型（有點(diǎn)像仿真）,，然后裝上傳感器,，實(shí)時(shí)測(cè)量，再利用模型計(jì)算,，得出進(jìn)給步長(zhǎng)的補(bǔ)償量,，目的是提高加工精度。這個(gè)相對(duì)可靠

作者: 瑞香    時(shí)間: 2019-1-21 09:21
zmztx 發(fā)表于 2019-1-21 08:05
有關(guān)計(jì)算的
手工計(jì)算確實(shí)費(fèi)勁,，查表是化簡(jiǎn)最有效的方法,。但存在幾個(gè)問(wèn)題，1）圖表不清楚,，從曲線上取值也 ...

看著都好深?yuàn)W,，這是一門大學(xué)問(wèn)
作者: wanglin222    時(shí)間: 2019-1-21 11:10
我決定實(shí)際中其實(shí)比較難模擬，而且領(lǐng)導(dǎo)們對(duì)熱這個(gè)事情根本不重視,，在國(guó)內(nèi)做這個(gè)路很窄
作者: 孤鷹GE    時(shí)間: 2019-1-21 11:26
了解
作者: 未完待續(xù)000    時(shí)間: 2019-1-22 09:03
學(xué)習(xí)了
作者: 閑來(lái)無(wú)視    時(shí)間: 2019-1-23 09:16
談下我對(duì)散熱的理解:目前我所屬的行業(yè)是化工機(jī)械行業(yè),，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)的計(jì)算，一般都是依據(jù)行業(yè)內(nèi)一些經(jīng)驗(yàn)系數(shù),，行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)熱布局圖,，圖表之類去設(shè)計(jì)，但是普遍上不需要特別精確,，所以仿真之類的在普通的行業(yè)是不怎么需要用到的,；
目前感覺需要精確的了解散熱的有電子芯片行業(yè)，高精度加工等等有關(guān)系,。第一是成本,，合理的布局是節(jié)省成本的關(guān)鍵因素；第二是穩(wěn)定,，國(guó)內(nèi)的很多高精度高速產(chǎn)品為什么不穩(wěn)定,，容易發(fā)熱，像小米就有發(fā)燒的問(wèn)題,，這和不合理的散熱布局很大關(guān)系,；
PS:擺脫圖標(biāo)很難,，真心的
作者: Sminlin    時(shí)間: 2019-1-23 09:22
最近在學(xué)icepak，產(chǎn)品中用到激光,，需要做散熱�,，F(xiàn)在基本都是按照之前產(chǎn)品的經(jīng)驗(yàn)，功率大了,，散熱器做大點(diǎn),，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速提高點(diǎn)，都沒有具體的計(jì)算,。所以導(dǎo)致樣品會(huì)有燒壞的情況,。電子，軟件,，光學(xué)他們都不會(huì)去考慮這個(gè)的,，所以散熱最終還是落到我這個(gè)做結(jié)構(gòu)的身上來(lái)。
作者: zmztx    時(shí)間: 2019-1-23 14:22
閑來(lái)無(wú)視 發(fā)表于 2019-1-23 09:16
談下我對(duì)散熱的理解:目前我所屬的行業(yè)是化工機(jī)械行業(yè),，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)的計(jì)算,，一般都是依據(jù)行業(yè)內(nèi)一些經(jīng) ...

談下我對(duì)散熱的理解:目前我所屬的行業(yè)是化工機(jī)械行業(yè)，經(jīng)常會(huì)運(yùn)用熱力學(xué)的計(jì)算,，一般都是依據(jù)行業(yè)內(nèi)一些經(jīng)驗(yàn)系數(shù),，行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)熱布局圖，圖表之類去設(shè)計(jì),，但是普遍上不需要特別精確,，所以仿真之類的在普通的行業(yè)是不怎么需要用到的,；
目前感覺需要精確的了解散熱的有電子芯片行業(yè),，高精度加工等等有關(guān)系。第一是成本,，合理的布局是節(jié)省成本的關(guān)鍵因素,；第二是穩(wěn)定，國(guó)內(nèi)的很多高精度高速產(chǎn)品為什么不穩(wěn)定,，容易發(fā)熱,，像小米就有發(fā)燒的問(wèn)題，這和不合理的散熱布局很大關(guān)系,；
PS:擺脫圖標(biāo)很難,，真心的


化工機(jī)械，要學(xué)不少化工原理,、過(guò)程的內(nèi)容,。在機(jī)械行業(yè)比較特殊
大量涉及流體力學(xué)、熱力學(xué),。量綱分析主要就用在這些地方
1）擺脫圖標(biāo)（表）很難
可能我沒有說(shuō)清楚,，擺脫圖表第一步：是把圖表作為圖形,，用計(jì)算機(jī)來(lái)顯示。計(jì)算機(jī)里圖表是數(shù)字的,，只要分辨率夠,，量出數(shù)值可以非常準(zhǔn)確。而且比紙質(zhì)印刷的容易多了,。我估計(jì)你說(shuō)的不是這個(gè)吧,，因?yàn)楹芏鄨D表就是計(jì)算機(jī)畫出來(lái)的。第二步,，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)也需要往公式里帶入各種系數(shù)，比如液體在管道內(nèi)流動(dòng),，要計(jì)算能頭,。如果要準(zhǔn)確計(jì)算，就要考慮管壁粗糙度,，然后就是雷諾系數(shù)等等各種麻煩的參數(shù),。類似的計(jì)算，計(jì)算機(jī)雖然可以查表（這需要事先做好）,，但每個(gè)表都是有前提條件的,，和你的計(jì)算不一定一致，要修正,；另外就是一條曲線上的數(shù)值,，先離散化，存到計(jì)算機(jī)里,。用的時(shí)候再取出來(lái),，再插值。這么麻煩不如直接用曲線方程計(jì)算得到數(shù)值
2）很多計(jì)算,，似乎是很精確,，其實(shí)和實(shí)際差距不小。所以不能過(guò)度迷信計(jì)算,�,？墒浅鲇诎阎貜�(fù)性的工作交給計(jì)算機(jī)去做的想法，很多工程計(jì)算用計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算,，又是必須要實(shí)現(xiàn)的,。
作者: 專業(yè)醬油男    時(shí)間: 2019-1-25 15:39
以前聽論壇的大佬概論性的講過(guò)行業(yè)散熱的問(wèn)題，確實(shí)是個(gè)很復(fù)雜的系統(tǒng)的問(wèn)題,，需要考慮不僅僅是理論計(jì)算,，還涉及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
作者: ruhua503    時(shí)間: 2019-1-27 11:32
說(shuō)的好，很有心得
作者: 蟈蟈_TLe9l    時(shí)間: 2019-4-26 17:47
學(xué)到一點(diǎn)新東西
作者: 李非標(biāo)    時(shí)間: 2019-4-29 16:40
牛,！
作者: 我不是故意的吖    時(shí)間: 2019-6-4 16:19
有道理啊
作者: 臉臉    時(shí)間: 2019-6-10 14:39
膜拜一下,！
作者: 海峰_mh2K8    時(shí)間: 2019-6-18 20:37
學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)
作者: stc223    時(shí)間: 2019-7-27 08:22
頂一個(gè)
作者: 泉城風(fēng)雨    時(shí)間: 2019-7-27 09:40
越是精密越是注重散熱 ， 學(xué)習(xí)了
作者: 摯愛重金屬    時(shí)間: 2019-7-27 09:52
其實(shí)無(wú)外乎從機(jī)械結(jié)構(gòu)和外表圖層還有改變環(huán)境三個(gè)角度出發(fā),，要么散熱涂層,，要么改變機(jī)械結(jié)構(gòu)便于散熱，要么降低周圍環(huán)境溫度,。當(dāng)然說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單,，但是做起來(lái)很費(fèi)時(shí)間的，畢竟很多內(nèi)容都需要測(cè)試,，任何測(cè)試最后拿出具體參數(shù)說(shuō)話的
作者: 神經(jīng)仙女z    時(shí)間: 2019-7-30 16:07
學(xué)習(xí)
作者: 逆水行舟一號(hào)    時(shí)間: 2019-7-30 16:58
作者: 楊凱KTR    時(shí)間: 2020-2-9 11:13
機(jī)械設(shè)計(jì)中有三個(gè)最高深的東西影響著機(jī)器的精度,，它們是:熱變形，震動(dòng),，摩擦,。 這三個(gè)方面是最容易被忽視，但是卻影響著機(jī)器的每一個(gè)動(dòng)作,，是理想設(shè)計(jì)和實(shí)際效果存在顯著差別的關(guān)鍵因素,。搞懂這三方面的人都是大師級(jí)的！�,�,！
作者: huxiaohua6140    時(shí)間: 2020-2-9 11:42
設(shè)計(jì)過(guò)相機(jī)的散熱夾套，冷卻介質(zhì)是冷空氣,，效果達(dá)到客戶要求,，確實(shí)比較麻煩。
作者: FKUEDEJXSQ2    時(shí)間: 2023-9-14 10:03
空間和散熱
作者: 三余先生    時(shí)間: 2023-9-14 13:46
不明覺厲



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