Berikut silabus “Analisis Performa Termal dan Aliran Udara pada Sistem Pendingin Elektronik Menggunakan ANSYS Icepak”
Sesi 1: Pengenalan ANSYS Icepak
- Pengantar ANSYS Icepak dan penerapannya dalam analisis termal.
- Instalasi dan konfigurasi software.
- Eksplorasi antarmuka pengguna dan fitur-fitur utama.
Sesi 2: Prinsip Dasar Transfer Panas dan Aliran Fluida
- Teori dasar tentang konduksi, konveksi, dan radiasi.
- Dasar-dasar aliran fluida dan konsep aerodinamika.
- Aplikasi prinsip-prinsip ini dalam pendinginan elektronik.
Sesi 3: Membuat Model Geometri
- Pembuatan geometri dasar untuk sistem elektronik.
- Import dan modifikasi model 3D dari CAD ke ANSYS Icepak.
- Pembersihan dan penyederhanaan geometri.
Sesi 4: Definisi Material dan Properti Termal
- Menentukan material dan properti termal dalam simulasi.
- Pengenalan database material ANSYS.
- Mengatur properti termal seperti konduktivitas, kapasitas panas, dan densitas.
Sesi 5: Mesh Generation (Meshing)
- Dasar-dasar pembuatan mesh dalam ANSYS Icepak.
- Pengaturan dan optimasi mesh untuk simulasi akurat.
- Praktik terbaik dalam pembuatan mesh untuk sistem elektronik.
Sesi 6: Boundary Conditions dan Initial Conditions
- Mendefinisikan kondisi batas (boundary conditions) dan kondisi awal (initial conditions).
- Mengatur kondisi aliran udara, suhu, dan perpindahan panas.
- Studi kasus: Sistem pendinginan dengan heat sink.
Sesi 7: Konfigurasi Simulasi Aliran Udara
- Mengatur parameter aliran udara pada sistem elektronik.
- Penggunaan fan, ventilasi, dan efek gravitasi.
- Simulasi aliran udara dalam enclosure tertutup.
Sesi 8: Konfigurasi Simulasi Termal
- Pengaturan sumber panas dan distribusi panas.
- Penentuan sumber panas pada komponen elektronik.
- Simulasi konduksi, konveksi, dan radiasi dalam sistem pendinginan.
Sesi 9: Analisis Heat Sink
- Desain dan simulasi performa heat sink.
- Studi kasus: Perbandingan berbagai desain heat sink.
- Optimasi desain untuk meningkatkan efisiensi termal.
Sesi 10: Simulasi Pendinginan Aktif Menggunakan Fan
- Pengaturan fan dan blower dalam simulasi.
- Analisis performa termal sistem pendinginan aktif.
- Studi kasus: Optimasi lokasi fan untuk pendinginan maksimal.
Sesi 11: Simulasi Pendinginan Pasif
- Desain sistem pendinginan pasif (tanpa fan).
- Analisis performa termal menggunakan pendinginan pasif.
- Studi kasus: Optimasi aliran udara alami untuk pendinginan.
Sesi 12: Simulasi Aliran Udara dalam Enclosure
- Studi kasus: Desain enclosure untuk perangkat elektronik.
- Analisis distribusi aliran udara dan pola aliran.
- Optimasi desain enclosure untuk aliran udara yang lebih baik.
Sesi 13: Studi Kasus: PCB (Printed Circuit Board)
- Simulasi termal pada PCB dengan komponen aktif.
- Penentuan jalur aliran panas dan hotspot pada PCB.
- Optimasi penempatan komponen untuk performa termal yang lebih baik.
Sesi 14: Analisis Termal pada Modul LED
- Studi kasus: Simulasi termal pada modul LED berdaya tinggi.
- Optimasi desain heat sink untuk modul LED.
- Evaluasi performa termal pada berbagai skenario operasi.
Sesi 15: Simulasi Pendinginan pada Modul Daya
- Simulasi performa termal pada modul daya elektronik.
- Pengaruh desain pendinginan pada stabilitas termal modul daya.
- Optimasi pendinginan modul daya menggunakan heat sink dan fan.
Sesi 16: Simulasi Sistem Pendinginan Data Center
- Analisis aliran udara dan termal dalam data center.
- Optimasi desain pendinginan untuk server rack.
- Evaluasi distribusi suhu dan aliran udara dalam data center.
Sesi 17: Validasi Simulasi dan Eksperimen
- Teknik validasi hasil simulasi dengan data eksperimen.
- Membandingkan hasil simulasi dengan pengukuran fisik.
- Studi kasus: Validasi hasil simulasi sistem pendinginan dengan heat sink.
Sesi 18: Simulasi Kondisi Ekstrim
- Simulasi performa sistem pendinginan pada kondisi ekstrim.
- Analisis performa termal pada suhu dan aliran udara yang tidak normal.
- Studi kasus: Sistem pendinginan perangkat outdoor.
Sesi 19: Simulasi Pendinginan Baterai
- Analisis termal pada modul baterai menggunakan ANSYS Icepak.
- Optimasi sistem pendinginan untuk modul baterai.
- Studi kasus: Pendinginan modul baterai pada kendaraan listrik.
Sesi 20: Analisis dan Optimasi Multiphysics
- Integrasi simulasi termal dan mekanik.
- Analisis pengaruh stress termal pada komponen elektronik.
- Optimasi desain dengan mempertimbangkan termal dan mekanik.
Sesi 21: Pengaruh Desain PCB terhadap Aliran Udara dan Termal
- Studi kasus: Pengaruh layout PCB terhadap aliran udara dan distribusi suhu.
- Analisis termal untuk desain PCB multi-layer.
- Optimasi layout PCB untuk mengurangi hotspot.
Sesi 22: Pengaruh Desain Heat Sink terhadap Aliran Udara dan Termal
- Studi kasus: Analisis berbagai desain heat sink (pin-fin, plate-fin, dan microchannel).
- Evaluasi performa termal pada berbagai desain heat sink.
- Optimasi desain untuk efisiensi termal yang lebih tinggi.
Sesi 23: Simulasi Pendinginan pada Perangkat Telekomunikasi
- Studi kasus: Analisis termal pada perangkat telekomunikasi berdaya tinggi.
- Optimasi sistem pendinginan untuk perangkat telekomunikasi.
- Evaluasi performa termal pada lingkungan operasi yang berbeda.
Sesi 24: Simulasi Termal pada Server Rack
- Studi kasus: Simulasi aliran udara dan distribusi panas pada server rack.
- Analisis termal untuk pengaturan server dalam rack.
- Optimasi desain rack untuk pendinginan efisien.
Sesi 25: Pengaruh Desain Enclosure terhadap Aliran Udara dan Termal
- Studi kasus: Analisis berbagai desain enclosure.
- Pengaruh desain ventilasi dan jalur udara pada performa termal.
- Optimasi desain enclosure untuk distribusi aliran udara yang lebih baik.
Sesi 26: Penggunaan Icepak untuk Desain Prototipe
- Studi kasus: Membuat prototipe desain dengan Icepak.
- Implementasi desain dalam simulasi termal.
- Evaluasi performa prototipe dengan hasil simulasi.
Sesi 27: Pengenalan Simulasi Radiasi Termal
- Prinsip dasar radiasi termal dalam sistem pendinginan.
- Pengaturan radiasi termal dalam simulasi Icepak.
- Studi kasus: Pengaruh radiasi pada sistem pendinginan pasif.
Sesi 28: Optimasi Termal dengan Parametric Study
- Menggunakan studi parametrik untuk optimasi desain.
- Evaluasi berbagai parameter desain pada performa termal.
- Studi kasus: Optimasi desain heat sink dengan studi parametrik.
Sesi 29: Simulasi Sistem Pendinginan Multiskala
- Simulasi sistem pendinginan pada skala makro dan mikro.
- Integrasi hasil simulasi skala mikro ke skala makro.
- Studi kasus: Optimasi pendinginan sistem elektronik multiskala.
Sesi 30: Presentasi Hasil Simulasi dan Diskusi
- Penyusunan laporan hasil simulasi dan optimasi.
- Presentasi hasil analisis dan temuan utama.
- Diskusi dan umpan balik untuk pengembangan lebih lanjut.
Silabus ini mencakup topik-topik yang esensial untuk memahami dan menggunakan ANSYS Icepak dalam analisis termal dan aliran udara pada sistem pendingin elektronik.
