11 机箱 115
11.1 开放式机箱115
11.1.1 能量平衡 115
11.1.2 入口阻尼 116
11.2 封闭机箱118
11.3 机箱材料和颜色118
11.4 模型实验测量119
12 芯片热功耗趋势122
13 附录123
13.1 Electronics Cooling Magazine Technical Data123
13.2 螺钉应力和扭矩124
14 封装术语 125
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11 机箱
11.1 开放式机箱
11.1.1 能量平衡

下面是热功耗与机箱进出口空气温差的关系：

其中  是体积流量，而 是热功耗。以上公式没有考虑以下几点：
1. 辐射散热
2. 热源温度
3. 机箱面的散热
机箱内实际的热分布是依据流体的状态和内部换热所决定的。
建议：可以利用上式来验证仿真结果的准确性。

11.1.2 入口阻尼
来源：flotherm.com -> Support -> April 10., 2001
建议：在机箱的所有开口处放置一个阻尼，特别是当机箱的面和求解域的面重合时。
从Flothem的入门教程中我们可以清楚的看到，可以通过在薄壁机箱上覆盖一个Resistance来作为阻尼。对于厚壁机箱，这个孔洞必须要进行具体建模，也就是打洞。有时在孔洞的两侧可能存在压力降，这时需要设置一个压力损失系数。
为了更好的理解这个情况，我们来观察一个处于自然对流中的机箱。如下图1所示空气从下部进入到机箱中。下图2中只是比图1中的机箱入口处多一个阻尼。这个阻尼有一个为0的压力损失系数，按道理对实际流动没有影响。然而，在Flotherm中两者的仿真结果是不同的。不仅仅入口速度不同，而且流动分布也有略微的差异。
求解域向Z轴负向和Y轴正向放大。这个结果与图2类似，测试结果表明是否存在一个压力损失系数为0的阻尼都不影响仿真结果。
由于图2和图3相同，我们可以确定图2是正确的。也就是说，在图3中是否存在一个压力损失系数为0的阻尼都不影响机箱内的流场。
“Open Domain”的环境边界条件假定离物体无限远。如果空气入口毗邻开放的求解域（Open Domain），则空气速度会提高并且根据Bernoulli假设在开口处的压差会增加。一个更高的压力会初始空气更快的流动，最后达到的平衡是建立在高速空气流动的前提下。和“Open”不一样，当空气进入到阻尼时有一个假定的速度。在我们的图2的例子中入口处有一个压力损失系数为0的阻尼，从而避免了错误情况的发生。对于出口流动，我们发现图1和图2并没有区别。这主要是因为上部出口远离求解域的边界。

在开口处有一个阻尼的其它好处是可以直接从Table读取相关的数据。
11.2  封闭机箱
11.3 机箱材料和颜色
金属比塑料机箱更好吗？只要热源不接触机箱，两者几乎是没有区别的。其中主要的原因是对流换热热阻很大。但机箱表面扩大后，其与周围环境的辐射换热变得更为重要。机箱的颜色不建议使用白色，因为相对而言其发射率较小。可以采用一些相应的措施来提高机箱表面黑度，同时由此产生的对流热交换热阻可以忽略。
举例：一块PCB（欧洲标准）板独立地处于机箱内部
1. 白色的机箱意味着其发射率接近0，内部PCB板辐射到机箱的热量几何都被反射回板子。
2. 当对白色的机箱提高黑度以后，其发射率与塑料机箱接近。计算结果也说明两者温度类似，这也从一个侧面反映了对流换热量所占的份额很少。
3. 去掉机箱后PCB板子温度急剧降低。
建议：如果受到太阳直射，则应降低机箱表面发射率。

11.4 模型实验测量
来源：H. Küstner, S. Strobach: „Visualisierung der Lüfterströmung in einem Elektronikgehäusemodell“. Studienarbeit Berufsakademie Stuttgart (2007)
1. 木质机箱
2. PC风扇（40mmX40mm）

12 芯片热功耗趋势

13 附录：
13.1 Electronics Cooling Magazine Technical Data

来源：Lasance C.: ECM, Nov (2004)
可以登陆到electronics-cooling.com，查看诸多Technical Data数据。
13.2 螺钉应力和扭矩
来源：“Tabellenbuch Metall“.  Verlag Europa Lehrmittel (1999)

Flotherm资料下载: 使用Flotherm进行电子散热仿真过程中涉及的物理学原理.pdf

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