Šiluminis projektavimas ir modeliavimas
Tobulėjant elektroniniams prietaisams ir miniatiūriniams prietaisams, energijos suvartojimas ir toliau didėja, o didelio šilumos srauto tankio šilumos išsklaidymo poreikis tampa vis aktualesnis. Šiluminiam dizainui taip pat skiriama daugiau dėmesio. Šiluminis projektavimas – tai tinkamų ir patikimų metodų naudojimas visų gaminio viduje esančių elektroninių komponentų temperatūrai kontroliuoti, kad jie neviršytų maksimalios temperatūros, reikalingos stabiliam veikimui darbo aplinkos sąlygomis, siekiant užtikrinti įprasto gaminio saugą. veikimas ir ilgalaikio veikimo patikimumas. Be to, šildymo kiekio reguliavimas žemos temperatūros aplinkoje, norint paleisti įrangą, taip pat yra svarbus šiluminio patikimumo aspektas. Šiuolaikinėje visuomenėje, vis labiau akcentuojant energijos suvartojimą ir aplinkos apsaugą, šiluminis projektavimas tapo svarbia technologine sritimi. Jis vis labiau vertinamas tokiose pramonės šakose kaip komunikacijos, saugumas, kompiuteriai, automobiliai, šviesos diodai ir keitikliai, ir tapo nepakeičiama ir svarbia produktų tyrimų ir plėtros sritimi.
Šiluminis projektavimas reiškia gaminio ar sistemos vidinio šilumos paskirstymo ir perdavimo kelio nustatymo procesą atliekant šiluminę analizę ir modeliavimą bei jo šiluminių charakteristikų gerinimą taikant optimizuotą dizainą. Pagal skirtingas taikymo sritis šiluminis dizainas gali būti suskirstytas į skirtingus tipus, tokius kaip architektūrinis šiluminis dizainas, elektroninis šiluminis dizainas ir automobilių šiluminis dizainas. Be to, atsižvelgiant į skirtingus projektavimo tikslus, šiluminis dizainas taip pat gali būti suskirstytas į skirtingus aspektus, tokius kaip šilumos valdymas, šilumos perdavimas ir šiluminis komfortas.
Jei šiluminis projektavimas nėra kruopščiai atliktas ir projektavimo etape nesiimama atitinkamų priemonių, gaminio bandomosios gamybos etape ar net masinės gamybos metu gali būti aptiktos karščio sukeltos problemos. Nors problema neapsiriboja šiluma, kuo arčiau masinės gamybos etapo, tuo daugiau laiko ir sąnaudų užtrunka imtis atsakomųjų priemonių ir netgi gali vėluoti gaminių pristatymas, o tai lemia didžiulę problemą – praleistas verslo galimybes. Blogiausias scenarijus yra toks, kad problemų kyla tik rinkoje, dėl ko atsiranda atšaukimų ir kredito problemų. Taigi šiluminis dizainas yra labai svarbus. Todėl būtina efektyviai atlikti šiluminį projektavimą nuo pat pradžių. Be to, taip pat svarbu pripažinti, kad, keičiantis technologijų plėtros tendencijoms, šiluminis dizainas tapo griežtesnis nei bet kada anksčiau.
Šiluminio projektavimo darbai yra uždaro ciklo, pradedant konstrukcijų projektavimu ankstyvuoju projekto etapu, techninės įrangos išdėstymu, programinės įrangos valdymu, medžiagų parinkimu ir baigiant temperatūros kilimo bandymais vėlesniame etape. Visame turėtų dalyvauti šilumos projektavimo inžinieriai. Tuo pačiu metu dėl spartesnio produkto kartojimo poreikio inžinieriai sutrumpėjo projektavimo ciklai. Todėl vis daugiau įmonių taiko šiluminį modeliavimą, kad sumažintų išlaidas, paspartintų mokslinius tyrimus ir plėtrą, pagerintų galios įrenginių šiluminės charakteristikos patikimumą ir efektyviai valdytų šiluminį dizainą.
