李根-通讯设备环境适应性正向设计新范式.pdf

1、2025 ANSYS,Inc.通讯设备环境适应性正向设计新范式李根|中兴通讯股份有限公司19-Sep-252025 ANSYS/Confidential2目录CONTENTS01020304背 背 背 背背 背 背 背背 背 背 背背 背 背 背 背 背 背19-Sep-252025 ANSYS/Confidential3一、背景 背 背SECTIONS0119-Sep-252025 ANSYS/Confidential4背景介绍-通讯产品散热与环境问题演进当前通讯产品热设计，不仅需考虑散热压力、也需应对环境腐蚀、凝露等问题环境问题选型验证设计散热压力特点选型设计、仿测验证相对简单、冗余较大技

2、术风机选型导热材料散热器设计仿真与测试散热背景设备小型化、轻型化、而芯片功耗不断攀升散热需求强散热能力、轻型化、低成本的极限组合散热方案风机转速和风量不断增大柜门损坏整机裸露海边工地路边煤矿设备安装基站铺设密度高、应用场景与安装方式愈发恶劣带来挑战随大风量进入设备内的环境污染因子，带来腐蚀、凝露问题，形成新的挑战；能力足以满足产品需求过去热设计当前热设计19-Sep-252025 ANSYS/Confidential5背景介绍-腐蚀现象研究影响产品腐蚀的关键因素是灰尘、湿度和流场，具备仿真正向设计可能性湿度灰尘其他 经一些腐蚀实验也证实，对腐蚀的环境因素影响权重：灰尘湿度其他；返修单板上存在典

3、型湿尘腐蚀“涡流区”，与流场分布强相关，正向设计识别腐蚀风险区存在可能；灰尘湿度共同作用湿尘中的危害元素长时间累积导致单板上电子元器件产生电化学腐蚀（短路或开路）失效；四大腐蚀失效模式湿尘腐蚀盐雾腐蚀进水腐蚀硫化腐蚀单板进水后，水中的危害元素导致单板上电子元器件产生电化学腐蚀（短路或开路）失效；因盐雾结晶堆积导致单板上电子元器件产生电化学腐蚀（短路或开路）失效；空气中含硫成分与单板上对硫敏感的金属成分如银等发生化学反应，导致器件发生失效；湿尘腐蚀现象覆盖全国所有内陆地区场景广，受波及范围大，具有研究价值；湿尘腐蚀19-Sep-252025 ANSYS/Confidential6背景介绍-凝露现

4、象研究影响产品凝露的关键因素是温度、湿度和流场，具备仿真正向设计可能性环境因素设备流场1.温湿度；器件表面温度低于露点温度时，容易发生凝露现象；1.流场；风速增大加快了空气与物体表面之间的热传导，使得物体表面温度能够更快趋向空气温度，能够减缓凝露效应凝露基本条件是湿空气与温差，即当湿空气达到露点温度。另外物体表面的接触角影响凝露形成速率，流场分布影响凝露积聚区域露点温度Td计算公式凝露影响因素凝露场景凝露机理 外界环境温湿度急剧变化；如下雨、回南天等；人工操作带来环境变化；如开启设备机柜门等；设备启停发生后；如设备休眠停止运行时；具备仿真正向设计可能性19-Sep-252025 ANSYS/C

5、onfidential7背景介绍-技术方案通过包含热、尘、湿的多因素综合仿真，识别易腐蚀、凝露区域，开展正向设计产品前端设计时，在散热能力约束下，最大程度提升产品防腐蚀、防凝露表现；设计需求设计需求 热仿真设计；（已背 背 背 背 背 背 略背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背技术方案技术方案多因素综合仿真正向设计 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背设计目标设计目标高精度仿真识别风险区域，开展设计方案优化 背 背 背 背 背 背 背 背19-Sep-252025 ANSYS/Confident

6、ial8二背 背 背 背 背SECTIONS0219-Sep-252025 ANSYS/Confidential9技术探索-灰尘仿真仿真原理仿真原理 气固两相气固两相流；流；连续气体介质与离散固体颗粒共同组成的非均相流动体系。流场+背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 背 会背 背 压背 背 曳背 背 重背 背 浮背 背 背 泳背 背 萨夫曼背 背 马格努斯背 背 背01仿真方法和工具仿真方法和工具 背 背 浓背 背 形貌背 差别背 背 背