Soojusprojekteerimine ja simulatsioon
Elektrooniliste seadmete ja seadmete miniaturiseerimise suunas arenedes kasvab energiatarbimine jätkuvalt ning nõudlus suure soojusvoo tihedusega soojuse hajumise järele on muutumas üha pakilisemaks. Suuremat tähelepanu pööratakse ka soojusdisainile. Soojusdisain on asjakohaste ja usaldusväärsete meetodite kasutamine kõigi tootes olevate elektroonikakomponentide temperatuuri kontrollimiseks nii, et need ei ületaks maksimaalset temperatuuri, mis on vajalik stabiilseks tööks töökeskkonna tingimustes, et tagada normaalse toote ohutus. töökindlus ja pikaajalise töökindlus. Lisaks on soojusliku töökindluse oluline aspekt ka küttekoguse reguleerimine madala temperatuuriga keskkondades seadmete käivitamiseks. Kaasaegses ühiskonnas, kus üha enam on rõhku pandud energiatarbimisele ja keskkonnakaitsele, on soojusdisain muutunud oluliseks tehnoloogiliseks valdkonnaks. Seda hinnatakse üha enam sellistes tööstusharudes nagu side, turvalisus, personaalarvuti, autotööstus, LED ja inverterid ning sellest on saanud asendamatu ja oluline valdkond tooteuuringutes ja -arenduses.
Soojusprojekteerimine viitab toote või süsteemi sisemise soojusjaotuse ja ülekandetee kindlaksmääramisele termilise analüüsi ja simulatsiooni abil ning selle soojusliku toimivuse parandamisele optimeeritud disaini abil. Erinevate rakendusvaldkondade järgi saab soojusdisaini jagada eri tüüpideks, nagu arhitektuurne soojusdisain, elektrooniline soojusdisain ja autode soojusdisain. Lisaks saab soojusdisaini vastavalt erinevatele disainieesmärkidele jagada ka erinevateks aspektideks, nagu soojusjuhtimine, soojusülekanne ja soojusmugavus.
Kui termoprojekteerimine ei ole hoolikalt läbi viidud ja projekteerimisetapis ei võeta vastavaid meetmeid, võib toote katsetootmise etapis või isegi masstootmise käigus avastada kuumusest tingitud probleeme. Kuigi probleem ei piirdu ainult soojusega, mida lähemale masstootmise etapile, seda rohkem aega ja kulusid kulub vastumeetmete võtmiseks ning isegi toodete kohaletoimetamise viivitusi võib tekkida, mis toob kaasa ärivõimaluste kasutamata jätmise suure probleemi. Halvim stsenaarium on see, et probleemid tekivad ainult turul, mis toob kaasa tagasikutsumised ja krediidiprobleemid. Seega on termiline disain põhimõtteliselt ülioluline. Seetõttu on vaja soojusprojekteerimist tõhusalt läbi viia algusest peale. Lisaks on oluline tunnistada, et tehnoloogilise arengu muutuvate suundumuste tõttu on soojusdisain muutunud rangemaks kui kunagi varem.
Soojusprojekteerimistööd on suletud ahelaga, alates konstruktsiooni projekteerimisest projekti varajases staadiumis, riistvara paigutusest, tarkvara juhtimisest, materjali valikust kuni temperatuuritõusu testimiseni hilisemas etapis, kõik peaks hõlmama soojusprojekteerimisinseneride osalemist. Samal ajal on nõudlus toote kiirema iteratsiooni järele viinud inseneride projekteerimistsüklite lühenemiseni. Seetõttu võtab üha rohkem ettevõtteid kasutusele soojussimulatsiooni, et vähendada kulusid, kiirendada uurimis- ja arendustegevust, parandada toiteseadmete soojusliku töökindluse usaldusväärsust ja tõhusalt juhtida soojusdisaini.
