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Altair 強大的解決方案幫助我們團隊以無與倫比的速度與精度，探索復雜的設計權衡問題。我們能夠快速仿真復雜幾何結構的多物理場模型，并自信地評估間隔層厚度對性能與耐久性的影響。該解決方案不僅優化了我們的建模方法，更為研發更可靠、更高效的 AMR 系統指明了清晰方向。

—— Magnoric 首席運營官

Rémi Dubois

”

關于客戶

Magnoric 是總部位于法國的磁制冷技術先行者，其創新系統基于主動磁熱回熱器（AMRs）構建，為傳統氣體壓縮制冷提供了可持續的固態替代方案。該公司利用磁熱材料與傳熱流體，研發出高效節能且環境友好的制冷解決方案，旨在革新從食品保鮮到氣候控制等多個行業領域。憑借對精密工程與創新技術的堅定追求，Magnoric 持續提升其尖端制冷技術的性能與耐久性。

面臨的挑戰

Magnoric 的 AMR 系統內置精密冷卻通道，通道內裝有多層磁熱板，板片之間由間隔層分隔。間隔層雖能防止板片發生機械卡滯，但也會干擾流體流動，且顯著增加壓降 —— 這不僅會提高泵送功率需求，還會降低系統整體效率。為優化設計，團隊需重點考量間隔層的規格參數：較薄的間隔層可最大限度減少壓降，但機械強度不足，易產生碎屑堵塞流道；較厚的間隔層強度更高，卻會增加死體積，對傳熱性能造成負面影響。

間隔層的優化工作引出了兩個關鍵工程問題：

• 實際 AMR 系統中的壓力損失，與理想化通道模型預測的結果存在多大差異？
• 何種間隔層厚度能在結構耐久性與液壓效率之間實現最佳平衡？

為找到答案，Magnoric 需要一套先進的仿真與測量解決方案，能夠精準捕捉復雜 AMR 幾何結構中的流動特性、壓降及熱傳遞過程。

Altair解決方案

Magnoric 采用了 Altair? SimLab? 先進的熱仿真、計算流體動力學（CFD）及電磁（EM）仿真解決方案，該方案專為處理多物理場建模與復雜幾何結構設計。項目團隊未對每個設計迭代版本進行實物制作與測試，而是構建了 AMR 系統的虛擬模型，聚焦于由單個間隔層分隔的簡化雙塊結構。該模型真實還原了實際運行工況，包括流體在 44 條超薄通道中的流動狀態，以及連續模塊間的預設錯位情況。

借助 Altair 的仿真環境，團隊通過針對性的假設分析，快速探索了 0.3 毫米至 0.6 毫米范圍內的間隔層厚度變化。工程師選用水作為工作流體，以貼合實際應用場景，尤其能精準反映壓降與泵送功率需求相關特性。

上圖：借助 Altair? SimLab? 進行的完整磁系統仿真

下圖：擴壓器內部的流體流動仿真

仿真結果提供了清晰的洞察：0.3 毫米厚的間隔層雖能帶來略微更優的效率，但存在顯著的機械不穩定性風險；相比之下，0.6 毫米厚的間隔層具備更高的結構強度，且幾乎不會產生額外的液壓損耗。通過內部開展這些研究，Magnoric 成功驗證了物理模型的有效性，優化了設計參數，并選定了既能保證可靠液壓性能，又能實現長期結構耐久性的配置方案。

項目成果

借助 SimLab 的熱仿真、CFD 及 EM 解決方案，Magnoric 團隊無需依賴成本高昂的試錯式原型制作，便能開展深入分析并做出有充分依據的設計決策。仿真結果證實，0.6 毫米厚的間隔層在液壓效率與機械強度之間實現了最優平衡。這一發現為該公司的市場化戰略奠定了基礎：研發更堅固耐用的 AMR 系統設計，同時降低流道堵塞與長期性能衰減的風險。

除技術層面的成果外，該項目還讓 Magnoric 的工程師對系統運行特性有了更深入的理解，并為評估以往難以量化的設計權衡提供了定量依據。團隊還建立了經過驗證的壓力損失校準系數，提升了其仿真模型對未來設計的預測準確性。憑借這些成果，Magnoric 不僅提高了現有設備的可靠性，更為其技術規模化應用奠定了堅實基礎，助力打造具備商業可行性的高效節能制冷解決方案。

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