电子设备中热流密度不断增大,热设计与热分析在整个设计中占据着越来越重要的地位。本文阐述了国内外热设计与热分析发展趋势,表明以计算机为辅助手段的热仿真技术在热设计分析工作中的重要性。本文利用热分析软件Flotherm为仿真工具,主要进行了以下方面工作:(1)从原理上介绍了软件内部利用有限体积法求解温度场的整个过程。结合实际工程问题,研究了电子设备内部组件的热特性等效建模方法。这些方法主要包括:集总参数法、等效阻尼替代、等效热阻网络、电路板的等效建模以及Zoom-in求解。本文介绍了这些方法的原理、应用范围以及优缺点,并通过实际应用进行说明。(2)对三款结构不同的服务器进行求解运算,得到各服务器关键位置的温度场和流场等信息,同时完成了两款服务器的温度测试实验,将实验结果与仿真结果进行对比。(3)以散热器为分析对象,研究其热阻构成,对三个设计变量(基座厚度、肋片数目和来流速度)进行优化设计,采取三种不同的优化方法(解析算法,协因分析和连续优化),得到最小的散热器热阻,通过结果,对三种方法进行对比。(4)研究对风扇的选择,结合散热和噪音两种需求的综合考虑,得到决定两种需求的共性因素。讨论了系统阻尼对风扇静压工作点的影响。