能动专业就业新方向：热设计领域探索

一、热设计就业参考指南

更新（2022.03.11）：今天与本校信息通信的同学交流，也去了华为东莞，问其工资待遇，说20万左右，问其等级，他说公司没有细说；然后与咱们专业的去华为的同学待遇相比（我了解的去华为的，大多数15级B岗，年薪32W/年；博士的话，看自己的情况了，定级好像因人而异，认识的有给52.8W/年）顿时感觉，如果真的能去华为热设计（注：本专业去了也不少，特别是数字能源），感觉是非常之可以的，也证实了热设计确实是能动这一传统专业的荣光。

华为2012实验室中的先进热技术实验室，国内乃至全球热设计的天花板。热技术实验室的亮点有聚焦高集成封装、高密空冷、高效液冷/相变，展示器件低热阻、仿生散热器、相变液冷、声学降噪材料、流场可视化测试等技术。热实验室在全球有五个分部：深圳、明斯克（白俄罗斯首都）、基辅（乌克兰首都）、美国、瑞典以及日本。各个分布的侧重点不同，比如明斯克和基辅就更加偏重于理论研究。

热设计工程师就业单位：

1）华为、荣耀、小米、大疆、OPPO、中兴 等手机/通信企业；

2）蔚来、理想、小鹏、比亚迪、特斯拉等车企；

3）百度、腾讯、阿里、四大行等银行、移动、电芯、联通等企业的数据中心暖通工程师岗位。

下面是在网上找到的热设计工程师面试经验：（自我感觉还是挺真实的，对面试的帮助还是有的，有关的同学可以看看）

引用大佬的回答（希望大佬不建议哈）

热设计行业招聘要求：

介绍一个微信小程序（绝对不是广告，单纯分享）

该页面提供了典型结构的热传导、自然对流、强制对流、热辐射以及流动阻力损失估算，为热设计工程师提供参考。参考页面：

链接如下：

#小程序://热设计ThermalDesign/3VwADX7uZBbyipp

二、目前市场流行的商业热仿真/流体仿真软件

热设计仿真软件

1、FloTHERM---电子热设计

FloTHERM作为全球第一款专门针对电子器件/设备热设计而开发的仿真软件，FloTHERM可以实现从元器件级、PCB板和模块级、系统整机级到环境级的热分析。FloTHERM软件市场占有率高达70%。

2、ICEPAK---电子热设计

ICEPAK软件由全球最优秀的计算流体力学软件提供商Fluent公司，专门为电子产品工程师定制开发的专业的电子热分析软件。与FloTHERM比较，比较突出的优势是能够很好处理曲面几何，采用fluent求解器，集成在ANSYS中，能与ANSYS其他模块进行耦合分析。

3、FloEFD---集成在三维软件中的电子热设计

该软件是无缝集成于主流三维CAD软件中的高度工程化的通用流体传热分析软件。

4、6Sigma---数据中心热设计

6Sigma是一款为用户提供了机构预测 DCIM 数据中心基础设施管理的软件。是专门用于使用这数据中心设计、管理、电子产品散热分析，软件最大的优势就是可以当成设计工具使用。

5、SINDA/FLUINT---航空航天热设计

该软件是一款应用于复杂系统热设计分析和流体流动分析的综合性有限差分、集总参数（电路网络类型）软件，由世界著名的美国Cullimore & Ring公司开发。其一直在航空航天业界为用户提供最可靠的传热与流体流动设计分析服务。所有的NASA用户都使用此软件，参与NASA国际空间站合作项目的客户都必须使用SINDA/FLUINT软件进行热设计。SINDA/FLUINT软件是一个综合性的、通用的设计与分析工具，能够模拟电子、汽车、石油化工、航空航天等领域内存在的复杂的热/流体系统的传热过程。SINDA/FLUINT获得过NASA Space Act Award（美国航空航天贡献奖）。

SINDA/FLUINT软件提供的是一个强大的离散工具，工程系统通过它可以完成由几个节点到百万级节点的转换，使用者的角色可在系统设计师和部件分析师之间随意转换；SINDA/FLUINT提供的是一个强大的求解工具，它具有简洁的理论基础和开放的用户界面，能让用户处理崭新的工程课题；SINDA/FLUINT还是一个智能机，它有内嵌的函数，也有开放的接口，全参数建模、多变量约束、能实现在指定目标和约束下的自动寻优。SINDA/FLUINT智能分析已经实现工程化应用，而不再是其它软件那种仍处在实验室或小模型应用阶段的“宣传”功能，软件所基于的理论和技术支持“模型缩放不影响计算准确度”，这也使得SINDA/FLUINT可以不对硬件提过高要求而完成工程急需的设计优化任务。

技术交流：342727875（QQ群）、jiaoziv587（微信）

6、FloVENT---建筑通风、暖通

FloVENT具有用于空气流动设计的最完整、技术最先进的模型创建环境。用户可以从FloVENT完备的智能部件工具栏中，选取零件，快速组装成包含各种散流器、换热器、栅格、CRAC单元和机箱的分析模型。一直专门致力于供热、通风和空调（HVAC）领域。

7、TAITherm---人体舒适度、电池和汽车热设计

美国ThermoAnalytics公司开发的专业热管理工具TAITherm，以其卓越的热管理分析能力，广泛应用于国内外汽车、航空、船舶、轨道交通、重型机械等行业的热分析、热防护设计、目标热特征模拟等。适用于空调环控热分析，电池包散热分析，汽车整车热分析和制动热分析。

包含模块：基本模块：全面考虑热传导、对流换热和热辐射三种传热方式；人体热舒适度模块；电池模块；并行计算模块。

CFD仿真软件

1、STAR-CCM++和STAR-CD软件

STAR-CD软件由世界领先的综合性CAE软件和服务提供商CD-adapco集团开发，在热流解析领域占据领先地位。在最新发布的v4版本中，STAR-CD更是将解析对象扩展到流体/结构热应力问题，电磁场问题和铸造领域。作为最早引入非结构化网格概念的软件，STAR-CD保持了对复杂结构流域解析的优势，其最新的基于连续介质力学求解器具有内存占用少、收敛性强、稳定性好的特点，受到全球用户的好评。

STAR-CCM++是西门子工业软件推出的新一代通用CFD仿真软件，采用连续介质力学数值技术，不仅可进行流体分析，还可进行结构应力、气动声学等其物理场或多个物理场耦合模拟分析。STAR-CCM+拥有一体化的图形用户界面，从参数化CAD建模、表面准备、体网格生成、模型设定、计算求解一直到后处理分析的整个流程，都可以在同一个界面环境中完成。

2、ANSYS CFX软件

该软件是世界上唯一采用全隐式耦合算法的大型商用软件。采用了基于有限元的有限体积法，在保证了有限体积法的守恒特性基础上，吸收了有限元法的数值精确性。其核心是其先进的求解技术：多重网格耦合求解技术。拥有包括流体流动、传热、辐射、多相流、化学反应、燃烧等问题的丰富的通用物理模型；还拥有诸如气蚀、凝固、沸腾、多孔介质、相间传质等大量复杂现象的实用模型。

3、ADINA软件（美国）

ADINA软件（Automatic Dynamic Incremental Nonlinear Analysis）以有限元理论为基础，通过求解力学线性、非线性方程组的方式获得固体力学、结构力学、温度场的数值解，是一款基于力学的计算软件，后面逐步开发CFD流体动力学求解模块、电磁场EM求解模块、耦合求解模块。

4、AcuSolve 软件

CFD商业软件AcuSolve，是一款通用的CFD软件包，可用于模拟从不可压缩到微可压缩范围内(Ma<1)的复杂流动。由于AcuSolve是基于有限元（伽辽金最小二乘法）的方法，因而不但有快速良好的收敛速度，还能达到很高的求解精度。另外AcuSolve对网格有良好的兼容性，特别便于复杂模型网格的划分，同时具有丰富的物理模型，使得AcuSolve在工业上有着广泛应用。

5、FLACS-CFD爆炸模拟仿真软件

挪威Gexcon公司开发的三维计算流体力学软件FLACS是全球领先的火灾爆炸风险评估软件。是一款用于CFD爆炸建模的行业标准软件，同时还是一种适用于易燃、有毒物质排放的技术安全上下文建模的最佳验证工具。FLACS是一个全面的、易于使用的3D建模软件工具，用于分散和爆炸的影响分析，是针对所有典型的易燃和有毒物质排放的解决方案。它广泛用于石油和天然气及过程工业，也越来越多的用于核工业，以及粉尘爆炸的潜力分析和许多其他领域的设施。CFD过程全部采用3D建模，可以更准确的预测后果，并减轻限制和拥塞真实的几何体的影响。更好的获取更高精确度的结果，不仅有助于提高安全性的真实水平，也可以让设计人员能够选择真正有效的设计方案和缓解措施，从而提高安全性和成本效益的。

6、Flow-3D软件

Flow-3D软件是由美国Flow Science公司研发的三维计算流体动力学和传热分析软件，自 1985年正式推出商业版之后，就以其功能强大、简单易用、工程 应用性强的特点，逐渐在 CFD （计算流体动力学）和传热学领域得到越来越广泛的应用。目前 Flow-3D 软件已被广泛应用于水力学、金属铸造业、镀膜、航空航天工业、船舶行业、消费产品、微喷墨头、微机电系统等领域，它对实际工程问题的精确模拟与计算结果的准确性都受到用户的高度赞许。

7、PowerFlow软件

产品工程仿真软件全球创新企业Exa公司开发（Exa Corporation，位于美国马萨诸塞州柏林顿，已被达索公司收购），软件提供了流体、热、噪音分析和优化功能，该软件物理模型是基于格子玻尔兹曼。它整合了格子波尔兹曼(Lattice Boltzmann)流体仿真技术、Exa的全产业化解决方案以及将近350名极富经验的仿真专业人士。与传统方法相比，这套解决方案能够更快速准确地为空气动力学应用、流体声学应用、热管理应用和其他行业中日益增多的应用求解高难度流体问题。Exa软件主要用于在整个设计流程中评估高动态流体流动，来自汽车与交通运输、航空航天与国防、自然资源以及其他行业150多个领先公司的设计师和工程师都在运用此软件。包括宝马(BMW)、特斯拉(Tesla)、丰田(Toyota)在内的近乎每一家汽车与交通运输行业制造商及美国国家航空航天局(NASA)、巴西航空工业公司(Embraer)、英国石油公司(British Petroleum)等都在运用Exa的解决方案来进行仿真气动流、空气声学和热管理。

8、PHOENICS软件

PHOENICS是 Parabolic Hyperbolic Or Elliptic Numerical Integration Code Series 几个字母的缩写，这意味着只要有流动和传热都可以使用PHOENICS来模拟计算，是世界上第一套计算流体与计算传热学商业软件。如今，PHOENICS已经发展成为一款能够模拟传热、流动、反应、燃烧过程的通用CFD软件，广泛应用于能源动力、两相、多相流、航空航天、传热传质、化工 燃烧、爆炸、船舶水利、化学反应、建筑、暖通空调、流体机械、冶金、磁流体、环境、材料等领域。

9、NUMECA软件

NUMECA国际公司已经成功地在国际CFD 市场，特别是在叶轮机械领域，掀起了强劲的NUMECA 旋风，使国际上各主要叶轮机械厂家（如：Garrett, Sulzer Turbo, ABB Turbo, Thermodyn (GE), MAN, KBB,Shin Nippon Machinery, ALSTOM Power, Honda and SOLAR TurbinesFor aero &rocket engines, Snecma, Honeywell, Rolls-Royce, KHI, Fiat Avio, Pratt&Whitney,Aerodisa, Japan Defence Agency）都开始大量使用NUMECA软件，使得NUMECA的用户一直快速稳步地增长。

10、AVL FIRE软件

AVL FIRE是一款专业的发动机CFD软件，能解决所有和发动机有关的CFD问题。它能对发动机系统及部件内部的流动、喷雾、混合气形成、壁膜、燃烧、和排放物的形成进行详细的模拟分析。还有专业的尾气后处理模块用于各类催化转化器的研究和优化。

11、CONVERGE软件

CONVERGE是由美国Convergent Science公司开发的发动机缸内CFD专业分析软件。CONVERGE拥有强大的自动化生成网格功能，可大量节省用户的网格生成时间。CONVERGE的网格体系完全基于正交化网格，可采用自适应加密等等多种网格控制策略，以最小的计算负荷量实现高精度的仿真分析。

CONVERGE拥有喷雾模型，燃烧模型等发动机缸内分析所必须的各种丰富的物理模型，可用来模拟汽油机，柴油机，天然气及HCCI等任何类型的发动机。

12、Fluidyn软件

Fluidyn是为专门满足石化、石油和天然气工业的需求，应对潜在的高风险，应用计算流体动力学原理开发的软件。

ANSYS Workbench

Workbench是ANSYS公司提出的协同仿真环境，解决企业产品研发过程中CAE软件的异构问题。“保持核心技术多样化的同时，建立协同仿真环境”。workbench提供了一个加载和管理API的基本框架，在此框架中，各组件（API）通过Jscript、VBscript和HTML脚本语言组织，并编制适合自己的GUI；另外，第三方CAE技术和用户具有自主知识产权的技术也可以像ANSYS的技术一样编制成API溶入这个程序之中。ANSYS Workbench仿真平台能对复杂机械系统的结构静力学、结构动力学、刚体动力学、流体动力学、结构热、电磁场以及耦合场等进行分析模拟。

三、行业热设计最新进展简介

小米最强被动散热系统！面向未来的散热技术：环形冷泵散热技术。环形冷泵由蒸发器、冷凝器、补偿腔以及蒸气和液体管道组成，蒸发器处于手机主板热源区域，当处理器等热源高负载运行时，冷液蒸发为汽态，通过自然膨胀驱动气流进入蒸气管道，当蒸气流入冷凝器后，凝结成液，通过毛细力吸入液体管道进而回到补偿腔为蒸发器进行冷液供给，如此循环，无需外加力。1）其中在补偿腔内增加特斯拉阀结构，实现了气液的单向流通。2）采用特殊蒸气管道设计，气道阻力大幅降低30%，蒸汽流通更流畅，从而可以实现热量定向远距离冷端输送，使最大传热功率提升100%。

四、智能手机散热行业发展历史

第一阶段（2010-2015年）：主要采用以石墨散热膜为主的基于热传导原理的散热方案。石墨散热膜是一种纳米先进复合材料，适应任何表面均匀导热，具有独特的晶粒取向，沿两个方向均匀导热；利用石墨的可塑性，石墨散热膜可贴附在手机内部的电路板上面，既可以阻隔原件之间的接触，也可以起到一定的抗震作用。石墨散热经苹果挖掘、小米宣扬后迅速成为当时智能手机的主要散热材料。

第二阶段（2016-2018年）：智能手机主要采用以热管（液冷）散热为主的散热方案，优点在于使用寿命长和布置灵活。液冷散热在手机内部以热管/均热板的形式存在，利用液体传热过程中汽化和液化不断转变的特性传递热量。热管散热的基本原理是利用腔体中的水从液体变为气体吸收热量，当气体触及到温度较低的区域时，凝结为液体释放热量；液冷散热管永久封装后不会产生机械或化学降解，因而典型的使用寿命约为 20 年；液冷散热可以打扁、折弯，可以放在任何需要散热的位置；同时，液冷散热管也会吸收远处的热量进而散热。PC端的液冷散热中的冷却 液常用材料是水，手机端的要求更高，常用油质材料作为冷却液。

第三阶段（2019-至今）：智能手机主要采用以VC均热板散热为主、石墨及石墨烯等散热技术为辅的散热组合方案。VC（Vapor Chamber）均热板散热，全称是真空腔均热板散热技术，散热的基本原理与热管散热类似，同样是利用水的相变进行循环散热。当热源将热量传导至蒸发区时，腔体里的冷却液（以水为主）在低真空度的环境中受热进行气化，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气态冷却液迅速充满整个腔体，当气体接触到较冷区域会进行凝结成液态。通过凝结过程将此前吸收的热量排出，凝结后的冷却液会由微毛细管道回到蒸发区，此运作将在腔体内周而复始进行。 VC 均热板散热在原理上与热管散热类似，区别在于热管只有单一方向的“线性”有效导热能力，而 VC 均热板相当于从“线”到“面”的升级，可以将热量向四面八方传递，有效增强散热效率。 石墨烯有较高的热传导率，单层悬空的石墨烯热传导率高达 5300W/(m×k)， 远远大于传统的金属散热材料如铜(约400W/(m×k))和铝(约240W/(m×k))。

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