AICFD是由天洑軟件自主研發的通用智能熱流體仿真軟件，用于高效解決能源動力、船舶海洋、電子設備和車輛運載等領域復雜的流動和傳熱問題。軟件涵蓋了從建模、仿真到結果處理完整仿真分析流程，幫助工業企業建立設計、仿真和優化相結合的一體化流程，提高企業研發效率。

一、概 要

1）案例描述

本案例針對電池模組風冷散熱進行仿真分析，包含8個電池模組。案例使用湍流模型、熱源模型和多孔介質模型進行熱仿真分析。案例最后可查看溫度分布云圖。

2）網格

整體網格為四面體網格單元的非結構網格，網格數量247萬。

3）計算條件

物理模型：不可壓；湍流模型：Standard k-epsilon；數值格式：二階迎風。

二、網 格

1）新建工程

① 啟動AICFD 2023R2；

② 選擇 文件>新建，新建工程，選擇工程文件路徑，設置工程文件名，點擊“確定”。

2）網格導入

單擊菜單欄網格>導入網格，導入外部生成的計算域網格。

3）網格質量檢查

單擊菜單欄 網格>網格質量，檢查網格質量。

三、求解設置

1）求解模型

雙擊 求解>求解模型，設置湍流模型。本案例為穩態計算，采用不可壓縮流，湍流模型采用Standard k-epsilon模型。

右擊 材料>添加材料，MaterialType選擇Gas，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-2所示；

右擊 材料>添加材料，MaterialType選擇Solid，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-3所示；

右擊 材料> 添加材料，Material Type選擇Solid，新建材料，修改介質物性參數, 如圖3-4所示；

右擊 材料>添加材料，MaterialType選擇Solid，新建材料，修改介質物性參數，如圖3-5所示；

2）計算域

① 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-FLUID_POROUS_CHIPIAN，在計算域設置窗口中類型選擇“PorousDomain”，材料選擇“AirPorous”和“Aluminium1”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域。

② 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domains>Domain-SOLID_CELL1，在計算域設置窗口中類型選擇“SolidDomain”，材料選擇“Battery”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域；

③ 同上設置Domain-SOLID_CELL2、Domain-SOLID_CELL3、Domain-SOLID_CELL4、Domain-SOLID_CELL5、Domain-SOLID_CELL6、Domain-SOLID_CELL7、Domain-SOLID_CELL8；

④ 雙擊 求解>流動分析>計算域>Domain-SOLID_SANREBAN，在計算域設置窗口中類型選擇“SolidDomain”，材料選擇“FHP”，然后點擊“下一步”，在打開的流體模型窗口點擊“確定”，將網格分配到計算域。

3）邊界條件

分別設置Inlet和Outlet，需要分別設置邊界名稱、邊界類型、邊界條件和數值，如圖所示；

設置所有Wall的邊界條件，需要分別設置邊界名稱、邊界類型和邊界條件，如圖所示。

4）求解參數設置

雙擊 求解>流動分析>交界面>Interfaces，查看自動識別的交界面。

右擊 求解> 流動分析> 熱模型，單擊 插入對象> 熱源，設置8個熱源；

右擊 求解> 流動分析> 熱模型，單擊 插入對象> 熱源，設置8個熱源；

雙擊 求解>求解設置，設置計算方法，包括差分方法等；

雙擊 求解>求解控制，設置求解器啟停條件，迭代步數等；

右擊 報告表>面積分報告，設置監控進出口熱流量。

四、初始化及求解計算

1）殘差曲線與監控變量

雙擊 監控>殘差曲線，選擇查看監控曲線。

2）初始流場設置

① 雙擊 求解>初始化，設置初始流場；

② 選擇菜單欄 求解>初始化，初始化流場。

3）求解計算

選擇菜單欄 求解>求解>直接求解>串行，開始計算。

五、后處理

1）監控曲線

查看殘差曲線。

2）數據讀取

雙擊樹節點 報告>體積分報告，設置變量參數，選取域列表中目標部件，點擊應用，讀取散熱板平均溫度數據。

3）求解結果更新及導入

單擊菜單欄 求解>可視化結果，實現可視化求解結果更新，現版本計算完成后自動進行可視化求解結果。

4）可視化結果

① 溫度云圖

單擊菜單欄 后處理> 云圖，選取位置域和變量參數溫度，設置等級參數256，點擊應用，讀取電池包表面溫度云圖，可以看出電池包最高溫度在314K左右，前排電池包最高溫度略低于后排電池包。

單擊菜單欄 后處理> 面，選取域和變量參數，設置平面參數，點擊應用，讀取電池包截面溫度云圖，可以看出電池包內部溫度分布與表面溫度分布大致相同。