Les limitations d'espace et l'alimentation électrique élevée conduisent finalement à une conception de refroidissement innovante pour une large gamme de circuits imprimés. L'agencement des alimentations, les dimensions du dissipateur thermique et la conception du boîtier extérieur deviennent plus importants. Les simulations thermiques intégrées au processus de conception des circuits imprimés aident à surmonter les problèmes de surchauffe aux stades de production ultérieurs. 

Différents matériaux, la combinaison de la conduction thermique, du transfert de chaleur par convection et par rayonnement à l'intérieur des solides et de l'air, entraînent une simulation thermique assez complexe. La configuration des propriétés des matériaux, des conditions aux limites, des paramètres du solveur, des régions de couplage prend souvent beaucoup de temps.

À titre d'exemple, une carte de circuit imprimé (PCB) typique avec ses composants est présentée.

Simulation thermique 

Silentdynamics a réussi à regrouper la configuration de simulation à l'aide des solveurs thermiques d'OpenFOAM (chtMultiRegionFoam,  chtMultiRegionSimpleFoamau sein de son cadre InsightCAE pour un pré-traitement rapide.

Importation de fichiers CAO pour chaque composant et son processus de maillage parallèle optimisé utilisant snappyHexMesh sont essentiels au couplage conservatif des flux des différentes zones de chauffage.

Notez que l'utilisation de différents VIA, de fils de cuivre, de couches de conduction thermique ou d'autres points liés à la chaleur doit être abordée dans le modèle de simulation. En utilisant la modélisation de région, les cellSet et la définition de couche pour chaque composant, toutes les propriétés thermiques requises peuvent être prises en compte.

En autorisant des jokers spécialement définis, la configuration de la simulation CHT est presque automatisée. 

De plus, une meilleure gestion du rayonnement thermique et des paramètres de solveur optimisés sont la base de simulations stables et convergentes. 

Les contraintes d'espace et la pression des coûts élevés conduisent finalement les réservoirs hydrauliques à devenir de plus en plus complexes et plus petits. Cela entraîne une réduction spectaculaire de la séparation de l'air dans le réservoir – et donc une augmentation de la quantité d'air libre dans le système hydraulique.

Dans les systèmes hydrauliques, l'air libre représente encore aujourd'hui un défi technique. Tant que l'air est dissous dans l'huile, il ne modifie pas ses propriétés.

D'un autre côté, l'air non dissous, c'est-à-dire les bulles d'air, provoque:

• Corrosion sur les pompes et les commandes
• Réduire l'efficacité des pompes et des moteurs hydrauliques par une compressibilité accrue et des mouvements potentiellement saccadés de l'élément de sortie
• Vieillissement accéléré de l'huile
• bruit de vernis
• Dommages aux composants (par exemple, cavitation)
• etc.

L'air pénètre dans le circuit lors des travaux d'assemblage, par des fuites dans la zone de pression négative et lors du retour d'huile dans le réservoir. Selon la capacité de séparation du système filtre-réservoir, l'air contenu dans le réservoir ne s'élève que lentement et est réaspiré par la pompe.

Simulation des dispositifs air-liquide

Silentdynamics utilise InsightCAE pour effectuer un certain nombre de simulations de bulles de gaz dispersées dans un réservoir de dégazage. Application du solveur twoPhaseEulerFoam permet le suivi transitoire de la phase gazeuse, les valeurs intégrales de l'air aux sorties et globalement la qualité du dispositif de dégazage. 

À titre d'exemple, un exemple de dégazage simple est présenté. Une entrée et deux sorties comprenant un dévers central. Le mélange huile-gaz passe sur le dévers pour le dégazage.

 

Mise en place des conditions aux limites de dispersion gaz-fioul telles que la taille des bulles de gaz, les coefficients de mélange, les propriétés de phase, etc., la simulation en utilisant twoPhaseEulerFoam pourrait être initié.

Utilisation des paramètres avancés du solveur dans le cadre d'InsightCAE, les grands pas de temps sont activés pour gérer les simulations dans un délai raisonnable.

Des isosurfaces de gaz% sont présentées. 

---

La modification de la géométrie du réservoir de dégazage à l'aide d'une simulation numérique permet d'assurer un processus de dégazage suffisant de l'huile hydraulique.