CN107577867B - 一种硬盘盒流阻性能的分析方法 - Google Patents
一种硬盘盒流阻性能的分析方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107577867B CN107577867B CN201710777044.9A CN201710777044A CN107577867B CN 107577867 B CN107577867 B CN 107577867B CN 201710777044 A CN201710777044 A CN 201710777044A CN 107577867 B CN107577867 B CN 107577867B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hard disk
- static pressure
- pressure difference
- flow resistance
- wind tunnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title description 6
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims 1
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 125000000174 L-prolyl group Chemical group [H]N1C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[C@@]1([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硬盘盒流阻性能的分析方法，所述方法包括以下步骤：将硬盘盒的3D模型导入CAE；在3D模型外建立数字风洞，使3D模型被数字风洞包围；设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线。本发明能够在硬盘盒的设计阶段对其流阻性能进行分析，提高工作效率、节省设计成本。
Description
技术领域
本发明涉及计算机技术领域,具体地说是一种硬盘盒流阻性能的分析方法。
背景技术
硬盘盒作为硬盘安装的必备部件广泛应用于服务器、台式电脑等计算机设备。在硬盘盒的设计过程中，往往将设计的重点放于硬盘的固定性能、外观设计，而硬盘盒流阻性能因为在设计阶段缺少有效的分析方法而被忽略。
流阻指的是对流经物体的气体阻力的大小，硬盘盒流阻性能的好坏对硬盘的散热影响很大，因此硬盘盒流阻性能在硬盘盒设计过程中是一个急需的问题。
在硬盘盒的设计工程中，通常只能根据工程师的经验进行设计，通过对硬盘盒实物进行实际测试才能了解硬盘盒流阻性能的优劣。这样的设计方法，带来了昂贵的加工成本和反复设计测试时间，并容易导致硬盘盒的流阻性能参差不齐，最终影响了服务器整体的散热效果，带来散热风险和高能耗的能源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬盘盒流阻性能的分析方法，用于解决现有硬盘盒设计过程中缺少对硬盘盒流阻性能测试过程、对硬盘盒实物进行测试成本高、反复设计浪费成本的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硬盘盒流阻性能的分析方法，包括以下步骤：
将硬盘盒的3D模型导入CAE；
在3D模型外建立数字风洞，使3D模型被数字风洞包围；
设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线。
进一步地，将硬盘盒的3D模型导入CAE之前，利用三维绘图工具绘制硬盘盒的3D模型图。
进一步地，所述数字风洞的通风路径与硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，所述实际使用中的通风路径为在散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。
进一步地，所述根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线的具体过程为：
根据风速计算通过数字风洞的进风量；
计算所述进风量对应的静压差；
根据进风量与静压差的关系，在二维坐标系中，绘制硬盘盒的流阻曲线。
进一步地，根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线之后还包括步骤：
获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；
查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值，获取静压差最小的硬盘盒。
一种硬盘盒流阻性能的分析方法，包括以下步骤：
在CAE中建立数字风洞；
将硬盘盒的3D模型导入数字风洞内，使3D模型被数字风洞包围；
设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线。
进一步地，将硬盘盒的3D模型导入数字风洞之前，利用三维绘图工具绘制硬盘盒的3D模型图。
进一步地，所述数字风洞的通风路径与硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，所述实际使用中的通风路径为在散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。
进一步地，所述根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线的具体过程为：
根据风速计算通过数字风洞的进风量；
计算所述进风量对应的静压差；
根据进风量与静压差的关系，在二维坐标系中，绘制硬盘盒的流阻曲线。
进一步地，根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线之后还包括步骤：
获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；
查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值，获取静压差最小的硬盘盒。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：
1、在硬盘盒的设计阶段，通过将设计好的硬盘盒3D模型导入CAE，并建立数字风洞，模拟硬盘盒实际使用中的通风情况，根据进出风口的静压差，获得硬盘盒的流阻曲线，从而在硬盘盒的设计阶段完成对硬盘盒流阻性能的分析测试，工作效率高；同时避免将硬盘盒制成实物后测试-设计反复操作，带来加工成本和设计周期增加的问题。
2、将设计的多个硬盘盒的流阻曲线绘制到同一坐标系中，通过比较分析，能够获知流阻性能较好的硬盘盒，摒弃设计不佳的硬盘盒，方便快捷。
附图说明
图1是本发明所述方法一个实施例的流程示意图；
图2是某一风速下，硬盘盒的静压场分布图；
图3是硬盘盒流阻曲线图；
图4是本发明所述方法另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
如图1所示，本发明提供的一种硬盘盒流阻性能分析方法的一个实施例。
该方法包括以下步骤：
S11，将硬盘盒的3D模型导入CAE；
S12，在3D模型外建立数字风洞，将3D模型置于数字风洞内；
S13，设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
S14，根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线。
步骤S11中，硬盘盒的3D模型通过3D做图软件绘制即可，如pro-e(是Pro/Engineer的简称，一种三维绘图软件)、3Dsmax(是3D Studio Max的简称，为Discreet公司开发的一种三维动画渲染和制作软件)等。CAE是Computer Aided Engineering的简称，指工程设计中的计算机辅助工程，是一种仿真模拟软件，对于分析固体结构、流体性能、电磁场等问题分析准确可靠。
步骤S12中，根据导入的硬盘盒3D模型的尺寸，在硬盘盒3D模型的外周建立数字风洞，将硬盘盒3D模型置于数字风洞内。数字风洞在建立时，绘制长、宽、高的尺寸大于硬盘盒的长方体，使硬盘盒3D模型能够完全被数字风洞包围。
步骤S13中，设置长方体的通风出入口及通风路径。通风路径模拟硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，其中实际使用中的通风路径指的是，在机箱内散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。本实施例中，由进风口至出风口所通过的硬盘盒路径即通风路径。
通过CAE软件设置不同的风速并计算不同风速下，通过硬盘盒的进风口与出风口的风压。如图2所示，在某一风速下，硬盘盒的静压场分布示意图，图中A表示进风口，B表示出风口，从图2中获取进风口和出风口的静压值，分别为101339Pa和101319Pa。获得在该风速下，硬盘盒的静压差为20Pa。
步骤S14中，绘制硬盘盒的流阻曲线，如图3所示。分别获取在不同风速下，硬盘盒进风口与出风口的静压差，将风速与进风口截面的乘积，即风量作为横坐标，对应风速下的静压差作为纵坐标，在二维坐标系内绘制出该硬盘盒的流阻曲线。由曲线可以看出，对同一硬盘盒，在风量不断增加(即风速不断增大)的情况下，静压差也会随之增大，即硬盘盒对气体的阻力就会不断增大。也就是说随着风速的增加，硬盘盒的流阻增大。通过与硬盘盒设计标准的比对，可判断该硬盘盒的流阻性能是否满足设计要求。因此，不需要将该硬盘盒加工为成品测试即可获知该硬盘盒的流阻性能，提高工作效率，节省设计成本。
在上述事实方式的基础上，对工程师同时设计的多个硬盘盒进行流阻性能的测试，获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值。在相同进风量下，静压差越小的硬盘盒的流阻性能越好，因此获取静压差最小的硬盘盒为最优设计。通过在同一坐标系下，对多个硬盘盒的比较可以获得流阻性能最好的设计，摒弃设计不佳的硬盘盒，方便快捷。
如图4所示，本发明方法另一实施例的流程示意图。该方法的步骤为：
S21，在CAE中建立数字风洞；
S22，将硬盘盒的3D模型导入数字风洞内；
S23，设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
S24，根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线。
该实施例与上述实施例的不同之处在于步骤的前两步，本实施例的步骤S21中，首先在CAE中建立数字风洞，绘制长方体。步骤S22中，将根据三维做图软件绘制好的硬盘盒3D模型直接导入数字风洞内，若存在数字风洞的尺寸小于硬盘盒的情况，只需要对数字风洞进行缩放即可实现硬盘盒3D模型能够完全被数字风洞包围。
完成数字风洞与硬盘盒关系的图形绘制后，步骤S23、S24的操作与上述实施例中步骤S13、S14的操作相同，即可实现硬盘盒流阻性能的分析，判断测试中的硬盘盒流阻性能是否符合设计要求。
步骤S23中，设置长方体的通风出入口及通风路径。通风路径模拟硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，其中实际使用中的通风路径指的是，在机箱内散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。
通过CAE软件设置不同的风速并计算不同风速下，通过硬盘盒的进风口与出风口的风压。获得不同风速下，硬盘盒的静压场分布图，根据静压分布图获取不同风速下硬盘盒进风口与出风口的静压差。
步骤S14中，绘制硬盘盒的流阻曲线。将风速与进风口截面的乘积，即风量作为横坐标，对应风速下的静压差作为纵坐标，在二维坐标系内绘制出该硬盘盒的流阻曲线。通过流阻曲线获知硬盘盒的流阻性能，与硬盘盒设计标准的比对，可判断该硬盘盒的流阻性能是否满足设计要求。因此，不需要将该硬盘盒加工为成品测试即可获知该硬盘盒的流阻性能，提高工作效率，节省设计成本。
在步骤S24之后，对工程师同时设计的多个硬盘盒进行流阻性能的测试，获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值。在相同进风量下，静压差越小的硬盘盒的流阻性能越好，因此获取静压差最小的硬盘盒为最优设计。通过在同一坐标系下，对多个硬盘盒的比较可以获得流阻性能最好的设计，摒弃设计不佳的硬盘盒，方便快捷。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：包括以下步骤：
将硬盘盒的3D模型导入计算机辅助工程CAE；
在3D模型外建立数字风洞，使3D模型被数字风洞包围；
设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线；
所述根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线的具体过程为：
根据风速计算通过数字风洞的进风量；
计算所述进风量对应的静压差；
根据进风量与静压差的关系，在二维坐标系中，绘制硬盘盒的流阻曲线。
2.根据权利要求1所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：将硬盘盒的3D模型导入CAE之前，利用三维绘图工具绘制硬盘盒的3D模型图。
3.根据权利要求1所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：所述数字风洞的通风路径与硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，所述实际使用中的通风路径为在散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。
4.根据权利要求1所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线之后还包括步骤：
获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；
查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值，获取静压差最小的硬盘盒。
5.一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：包括以下步骤：
在计算机辅助工程CAE中建立数字风洞；
将硬盘盒的3D模型导入数字风洞内，使3D模型被数字风洞包围；
设置数字风洞的通风路径，计算不同风速下数字风洞进出口的静压差；
根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线；
所述根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线的具体过程为：
根据风速计算通过数字风洞的进风量；
计算所述进风量对应的静压差；
根据进风量与静压差的关系，在二维坐标系中，绘制硬盘盒的流阻曲线。
6.根据权利要求5所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：将硬盘盒的3D模型导入数字风洞之前，利用三维绘图工具绘制硬盘盒的3D模型图。
7.根据权利要求5所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：所述数字风洞的通风路径与硬盘盒在实际使用中的通风路径相同，所述实际使用中的通风路径为在散热风扇的作用下，流经硬盘盒的通风路径。
8.根据权利要求5所述的一种硬盘盒流阻性能的分析方法，其特征是：根据静压差与风速的关系，绘制硬盘盒的流阻曲线之后还包括步骤：
获取不同硬盘盒的进风量与静压差的关系，在同一二维坐标系中，绘制不同硬盘盒的流阻曲线；
查看相同进风量下，不同硬盘盒静压差的数值，获取静压差最小的硬盘盒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710777044.9A CN107577867B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种硬盘盒流阻性能的分析方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710777044.9A CN107577867B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种硬盘盒流阻性能的分析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107577867A CN107577867A (zh) | 2018-01-12 |
| CN107577867B true CN107577867B (zh) | 2021-04-02 |
Family
ID=61030398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710777044.9A Active CN107577867B (zh) | 2017-09-01 | 2017-09-01 | 一种硬盘盒流阻性能的分析方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107577867B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109299576B (zh) * | 2018-11-12 | 2022-02-18 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种应用于部件散热仿真评估方法及其测试装置 |
| CN111207904A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-29 | 北京航天测控技术有限公司 | 基于vr的风洞试验方法、装置、设备及计算机可读介质 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003308343A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Fuji Heavy Ind Ltd | 形状最適化装置および構造体の形状最適化方法 |
| CN102364479A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-02-29 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种燃气轮机进气装置的设计分析方法 |
-
2017
- 2017-09-01 CN CN201710777044.9A patent/CN107577867B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003308343A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Fuji Heavy Ind Ltd | 形状最適化装置および構造体の形状最適化方法 |
| CN102364479A (zh) * | 2011-10-20 | 2012-02-29 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种燃气轮机进气装置的设计分析方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 服务器机箱内结构建模及冷却计算与改进;马渊 等;《第七届全国工业炉学术年会论文集》;20060801;第163-166页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107577867A (zh) | 2018-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110147559B (zh) | 基于多物理场耦合的变流器多学科优化设计方法 | |
| CN107577867B (zh) | 一种硬盘盒流阻性能的分析方法 | |
| Vallhagen et al. | A framework for producibility and design for manufacturing requirements in a system engineering context | |
| CN112380795B (zh) | 一种基于预置模型库的试车台流场数值仿真系统 | |
| CN115906718B (zh) | 一种旋转机械cfd系统 | |
| CN103077292A (zh) | 一种离心泵水力噪声预测方法 | |
| CN103970928A (zh) | 模拟方法和模拟装置 | |
| CN104615835B (zh) | 一种发动机中冷器分析方法 | |
| CN107291992B (zh) | 一种适用沙漠地区电子装备综合环境试验仿真系统及方法 | |
| Gullberg et al. | Cooling airflow system modeling in CFD using assumption of stationary flow | |
| CN106873437A (zh) | 核电站实时信息监控系统画面检测及自动组态系统和方法 | |
| CN103293410B (zh) | 服务器功耗检测方法与装置 | |
| CN105631135A (zh) | 基于abaqus基坑开挖快速建模分析系统及其应用方法 | |
| CN109063402B (zh) | 一种复杂流场下散热系统风侧仿真方法 | |
| CN115964891A (zh) | 一种汽车风扇的仿真分析方法、装置及存储介质 | |
| US20180300444A1 (en) | Method and apparatus for fan simulation through flow analysis | |
| Thorat et al. | CFD investigation of airflow through fan and cooler system of an off road vehicle | |
| CN113536640B (zh) | 一种基于正交试验的布风器内部流道结构的优化设计方法 | |
| CN108804778A (zh) | 管路设计及输出方法和装置 | |
| KR101869699B1 (ko) | 유동해석을 통한 팬 시뮬레이션 방법 및 팬 시뮬레이션 장치 | |
| Zelenský et al. | Numerical analysis of air flow in a modular fan unit using CFD simulation | |
| CN117972909B (zh) | 车辆冷却系统中的流量确定方法、装置、存储介质和产品 | |
| CN103984827A (zh) | 一种基于MSC.simxpert对航天运载器进行有限元分析的方法 | |
| Koizumi et al. | MRF modeling of axial fan for thermal simulation of electronic equipment | |
| CN104236845A (zh) | 基于picmg 3.0 标准的atca 板卡风阻测试方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |