研究方法
主要步驟：
1） 在三維建模軟體中建立專題所需的相關模型。
2） 在ANSYS Workbench的DM中轉換模型。
3） 在ANSYS Icepak中設定各類材料、環境參數。
4） 在ANSYS Icepak中以不同變量為因子進行求解計算（模擬熱散）。
5） 在實驗室完成實體模型的建立，以模擬的設定逐步完成實際散熱，并記録實際實驗數據。
6） 將所有數據進行對比，進一步完善模擬條件，優化模擬數據。
7） 在MATLAB、SPSS中進行數據分析，進行擬合計算，建立相關的數學模型。
模型建立
模型的初步建立
對於復雜異形幾何體，首選主流三維建模軟體，如UG、SOLIDWORKS、Inventor 等，在建模過程中，應該把所有不同材質 、不同熱導 的個體都作為零件來建立，然後在組裝/裝配 中利用各種約束條件來搭建整體模型，在模型的建立過程中其實沒有必要賦予模型材料屬性 ，所以模型最好保存為STEP(*step) 格式，這樣在Workbench 中，才能更好地利用 DM 來轉換模型，因為那樣轉換的資源可以最大程度地減少。
模型的轉換
在DM 中，導入STEP 文件，點擊生成 後，檢查模型的完整度與各契合度，然後使用TOOL 中的轉換工具將 模型 轉化成 Icepak 認可 的實體，通過不斷更改 模型等級參數 與觀察 生成 後的轉換模型，來匹配最接近實際情況的模型參數設置。 TOOL 可以轉換幾個常用的 Icepak 實體與狀態實體（如FAN、PCB、Opening等）。
轉換的步驟：
建立各個具有不同屬性的個體零件
將個體零件組裝成一個完整部件（各個實體均分離）
模型導入DM，使用TOOL轉換CAD實體為Icepak認可的各類實體
調節模型參數，保持完整的模型外觀
將轉換後的模型通過WorkBench導入Icepak
配置模型材質、參數
Icepak模型的導入
將轉換完成的模型通過 WorkBench 界面從 DM setup 至 Icepak 模塊，在 Icepak 模型樹下查看所有模型實體的參數並修改，完成模型實體參數的應設參數。
模型網格劃分
網格的劃分
因為使用了大量不規則異形幾何體，所以只能使用 Mesher-HD 作為背景網格，然後在分別設置LED、基座 及鋁箔 的網格，以 Mesher-HD 的多級網格劃分個別器件，能更好地做到貼體模型。
模型的變形度
劃分網格時，儘量以1/20 ~ 1/150 的網格大小範圍來適應模型，因為網格數量會對 計算機性能 和 求解時間 有極大的影響，所以儘量適應較極限的網格大小以節約資源。
劃分網格步驟：
使用 Mesher-HD 作為背景網格
分別以多級網格劃分 LED、基座 及 鋁箔 的網格
適應各元件模型的網格大小，貼體模型
用 質量檢查面板 來檢查網格劃分的 對齊率、扭曲比、體積值（單、雙精度）、偏斜度 及 質量
Icepak求解
環境設置
設置 Solution settings 中的 Basic settings 要運算的迭代步數（或殘差值），Reset 會自動計算模型的 雷諾數 和 貝克萊特數，以此判斷流態。因為模型使用的是直管水冷（同一液體材料），所以初步判斷為層流。
在 Problem setup 的 Basic parameters 中設置 Radiation (輻射換熱) 、層流/湍流模式、Gravity Vector (自然對流)。在 Basic parameters 的 Defaults 中設置環境溫度，檢查材料屬性。
設置溫度監控點
將需要監控的 熱源 或 元件 放至 Points 下，Icepak 將自動監測 熱源 或 元件 的中心點溫度。在 Modify point 中可以設置 監控點座標 及 監控變量 ，設置不同變量的監控點，以判斷模型計算是否完全收斂。
求解計算
在 計算面板 進行 Start Solution 在此期間 Fluent求解器 會進行迭代計算，計算完畢以查看 殘差窗口、溫度監控點窗口 等數據。
求解步驟：
設置環境參數，主要包括：環節溫度、輻射換熱、層流/湍流模式、自然對流
設置溫度監控點
進行求解計算
記録數據、對比、優化
記録模擬數據，并與真實模型的測量數據做對比
考慮模擬數據與實際測量數據之間的差異性，以完善模擬環境設置與其他外界因素。
建立數據擬合模型
數據分類
將所有數據整合，分類成以不同參數為變量時對溫度影響的數據表單，大致可以分為三种參數變量：流速、間距、電流（功耗）。
使用 MATLAB 進行擬合，建立數學模型
用分類的數據在 MATLAB 的擬合工具箱里進行綫性/曲綫擬合，以求出 以三種變量為因子的數學模型 。
預期成果
(1) 本專題利用ANSYS Iepak等專業工程熱模擬軟體來進行散熱模擬，并用實體實驗參數完善、優化模擬結果，再建立相關的數學模型，得出其他適用性的推廣，在完成散熱模擬、得出數學模型的同時，也將為LED熱散的其他解決方案的可能性提供了發散思考與相關聯繫。
(2) 本專題的實體實驗模型將在實驗室完成，其內容將包含：PVC管、LED、銅箔、電纜等組裝與實驗，在契合模擬參數的條件下，完成各項實驗數據的測量，并用實際數據去優化模擬參數、數據。
(3) 本專題的模擬求解軟體為ANSYS Icepak，進行迭代計算所使用的求解器為Fluent求解器，均為工程級軟體，其計算結果有很大的可靠性。
