ansys仿真電池散熱的案例
干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
（注：文中圖片來(lái)自ANSYS官方發(fā)布的公開(kāi)資料）
干貨 | ANSYS新能源電池包散熱仿真解決方案
（注：文中圖片來(lái)自ANSYS官方發(fā)布的公開(kāi)資料）
基于Icepak的船舶儲(chǔ)能電池散熱特性仿真分析
因此，儲(chǔ)能電池作為船舶重要的電氣設(shè)備，其散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)通常也考慮風(fēng)冷和液冷這兩種形式。陳旭海等人[4]利用Ansys對(duì)風(fēng)冷條件下的儲(chǔ)能電池溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)存放電池模塊的機(jī)柜進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)也有研究表明，在風(fēng)冷散熱系統(tǒng)中，改善冷卻風(fēng)道設(shè)計(jì)[5]、合理調(diào)整電池組間距[6]均可改善電池組溫度的均衡性。桂永勝等人[7]為船舶電氣設(shè)備設(shè)計(jì)了一套模塊化的水冷系統(tǒng)，可用于船舶儲(chǔ)能電池的散熱。張上安[8]則利用COMSOL軟件分析了液冷散熱系統(tǒng)中冷卻液流量和冷卻液入口溫度對(duì)電池散熱特性的影響。然而大多數(shù)研究只是針對(duì)其中一種散熱方式，并沒(méi)有綜合分析風(fēng)冷散熱和液冷散熱各自的效果和優(yōu)缺點(diǎn)。王屹航等人[9]雖對(duì)這兩種散熱方式的散熱能力做出了評(píng)價(jià)，但只是針對(duì)單體電池，并未考慮整個(gè)電池包的熱特性。
本文以某型船用儲(chǔ)能電池包為研究對(duì)象，分別設(shè)計(jì)其風(fēng)冷散熱系統(tǒng)和液冷散熱系統(tǒng)，利用Icepak軟件建立熱仿真模型，對(duì)比研究電池包在不同散熱系統(tǒng)作用下的散熱特性和溫度場(chǎng)分布，進(jìn)一步通過(guò)改變散熱系統(tǒng)的若干關(guān)鍵參數(shù)，分析評(píng)估參數(shù)的變化對(duì)整個(gè)系統(tǒng)散熱效果的影響。結(jié)果表明，液冷散熱系統(tǒng)的散熱效果普遍優(yōu)于風(fēng)冷散熱，尤其是在保持電池包溫度一致性方面表現(xiàn)出色。本研究可為全電船舶儲(chǔ)能系統(tǒng)散熱方案的選取和散熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供參考，保障鋰電池組在船舶上安全可靠的運(yùn)行，同時(shí)也為鋰電池在船舶上大規(guī)模運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。
2 模型建立
2.1 電池散熱的數(shù)學(xué)模型
儲(chǔ)能電池包通常是由電池模組根據(jù)電壓需求串聯(lián)而成，而電池模組又是由多個(gè)單體電池通過(guò)串并聯(lián)的方式構(gòu)成的，因此單體電池是構(gòu)成電池模組和電池包的基本單元[10]。要對(duì)電池包的散熱特性進(jìn)行研究，首先要建立單體電池散熱的數(shù)學(xué)模型。
展開(kāi) 電動(dòng)汽車(chē)電池組散熱仿真研究
摘 要：首先使用平行布置形式、X形布置形式以及梯形布置形式圓柱電池組的排列方式，采用COMSOL建立圓柱電池模型，并設(shè)置放電發(fā)熱條件，在相同布置形式不同風(fēng)速的電池組以及不同布置條件下相同風(fēng)速的電池組，對(duì)其做固體和流體傳熱（ht）仿真計(jì)算，獲得不同單體排列及不同進(jìn)出風(fēng)口開(kāi)設(shè)下的溫度云圖分布，通過(guò)分析相同布置形式的出風(fēng)口溫度云圖得出風(fēng)速與溫度的關(guān)系，通過(guò)橫向?qū)Ρ炔煌贾眯问降?em>電池組溫度云圖，得出最優(yōu)布置形式方案。
關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē);電池組散熱;仿真研究;
1 引言
電動(dòng)汽車(chē)的散熱主要是電池組散熱，由于散熱效果直接影響電動(dòng)汽車(chē)的使用，所以動(dòng)力電池組設(shè)計(jì)作為電動(dòng)汽車(chē)三電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是極為重要的，在有限的車(chē)體安裝空間中設(shè)計(jì)合理的電池組排列方式以及最佳的熱管理方案[1]。本文通過(guò)建立溫度場(chǎng)模型，對(duì)電池組模型進(jìn)行二維仿真，雖然對(duì)模型有部分簡(jiǎn)化，但還是可以分析出在不同布置形勢(shì)下的散熱效果，可以在使用中選擇圓柱電池的最優(yōu)排布方式，提出降低電池組溫度的方法，可以在實(shí)際使用中用此方法延長(zhǎng)電池組的壽命。
2 圓柱電池組溫度場(chǎng)建模與仿真條件
2.1 電池組二維模型建立與網(wǎng)格劃分
對(duì)模型進(jìn)行了部分簡(jiǎn)化的處理后，使用COMSOL進(jìn)行了二維建模，建模如圖1所示，選擇了25個(gè)18650電池為一組進(jìn)行建模，并只考慮了平行、X形以及梯形的布置形式，模型左邊藍(lán)色線條為進(jìn)風(fēng)口，右邊為出風(fēng)口，如圖1所示。
(a）圖為平行布置形式電池排列方案，（b）圖為X形布置形式電池排列方案，（c）圖為梯形布置形式電池排列方案，三個(gè)方案的藍(lán)色邊緣的是進(jìn)風(fēng)口，右邊黑色并且凸起的邊緣為各個(gè)布置模型的出風(fēng)口，圖中的25個(gè)圓形結(jié)構(gòu)為18650圓柱電池的簡(jiǎn)化模型。
展開(kāi) 
基于Icepak的水下航行器電池艙段散熱仿真分析
摘 要：針對(duì)水下航行器的鋰電池組發(fā)熱問(wèn)題，利用ANSYS Icepak軟件對(duì)不同散熱條件下的電池艙段內(nèi)溫度氣流分布情況進(jìn)行了仿真分析。結(jié)果表明：相比于艙內(nèi)空氣自然對(duì)流冷卻，使用風(fēng)冷散熱可大幅降低電池組平均溫度，并改善電芯之間的溫差，有利于提高電池組的環(huán)境適應(yīng)性和放電功率，進(jìn)而提升水下航行器的安全性和可靠性。
關(guān)鍵詞：鋰電池;Icepak;散熱仿真;水下航行器溫度場(chǎng);
0 引言
隨著鋰電池的蓬勃發(fā)展，水下航行器越來(lái)越多的使用鋰電池作為動(dòng)力能源。為滿足水下航行器的能量和功率需求，鋰電池組常采用單體密堆積方式成組，且水下航行器的電池艙段為密封環(huán)境，鋰電池組長(zhǎng)時(shí)間高倍率放電所產(chǎn)生的熱量容易積累，導(dǎo)致部分單體電池溫度過(guò)高，發(fā)生內(nèi)短路，進(jìn)而引發(fā)熱失控[1]。因此，對(duì)水下航行器的電池艙段進(jìn)行散熱設(shè)計(jì)及仿真分析，對(duì)保證水中裝備鋰電池組的安全可靠工作具備重要意義。
本文以水下航行器電池艙段為研究對(duì)象，利用Icepak有限元分析軟件對(duì)不同條件下艙內(nèi)空氣自然對(duì)流散熱和風(fēng)冷散熱的電池艙段溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到不同風(fēng)機(jī)功率、風(fēng)機(jī)方向、電池單元間隙條件下電池艙段內(nèi)部的溫度氣流分布，分析了電池艙段內(nèi)部傳熱特性，并研究了影響電池艙段溫度場(chǎng)的主要因素。
1 計(jì)算模型
1.1 模型簡(jiǎn)化
水下航行器電池艙段一般較長(zhǎng)，電池艙段內(nèi)沿軸向的熱量傳遞極少，為節(jié)約計(jì)算時(shí)間，將電池艙段的熱仿真簡(jiǎn)化電池模塊艙段熱仿真分析。此外，電池艙段內(nèi)各種螺釘、導(dǎo)線和鋁合金外框等對(duì)電池溫度場(chǎng)的影響很小，故在熱仿真分析時(shí)也將其省略。電池模塊由8個(gè)電池單元堆積組成，電池單元由8個(gè)單體電芯串聯(lián)組成，對(duì)64個(gè)電芯從左下方開(kāi)始，順時(shí)針依次編號(hào)，電池模塊艙段模型及電芯標(biāo)號(hào)如圖1所示。
展開(kāi) 設(shè)計(jì)仿真 | 直播預(yù)告-電池熱失控仿真與電力電子散熱仿真解決方案
?研究使用風(fēng)扇、散熱器、水套等的有效冷卻方法。
?用冷卻效率評(píng)估水套中的壓力損失考慮變速箱和變速器的熱效應(yīng)。
通過(guò)逆變器的仿真分析案例介紹Cradle CFD的電力電子的快速熱仿真分析解決方案。
電池風(fēng)冷散熱仿真分析APP
電池風(fēng)冷散熱APP封裝了氫燃料電池模組的流體的物性、外殼的物性、電池的物性、網(wǎng)格尺寸如整體網(wǎng)格尺寸、大小網(wǎng)格尺寸及固體網(wǎng)格細(xì)化尺寸、入口流速、出口壓力及外部對(duì)流換熱系數(shù)、環(huán)境溫度、電池熱生成率等參數(shù)?？煽焖儆?jì)算不同外部邊界條件關(guān)鍵參數(shù)的氫燃料電池風(fēng)冷在不同工況下的溫度及冷卻狀態(tài)。APP可查看不同參數(shù)設(shè)計(jì)的幾何模型，網(wǎng)格尺寸、速度云圖、速度矢量及電池溫度等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。立即計(jì)算：https://www.simapps.com/v/199902.html
基于自主可控通用仿真平臺(tái)Simdroid開(kāi)發(fā)工業(yè)仿真APP，固化仿真知識(shí)，通過(guò)云端快速、便捷、低成本使用各類(lèi)仿真APP。工業(yè)仿真APP商店 Simapps 已發(fā)布覆蓋電力、石化、海工、航空、汽車(chē)、電子電器、生物醫(yī)療等行業(yè)的工程APP，歡迎在線計(jì)算：https://www.simapps.com/v2/engineering-app
Simdroid 是云道智造自主研發(fā)的通用多物理場(chǎng)仿真平臺(tái)，具備自主可控的隱式結(jié)構(gòu)、顯式動(dòng)力學(xué)、流體、熱、低頻電磁、高頻電磁、多體動(dòng)力學(xué)等通用求解器，支持多物理場(chǎng)耦合仿真。在統(tǒng)一友好的環(huán)境中為仿真工作者提供前處理、求解分析和后處理工具。同時(shí)，作為仿真PaaS平臺(tái)，其內(nèi)置的APP開(kāi)發(fā)器支持用戶以無(wú)代碼化的方式便捷封裝參數(shù)化仿真模型及仿真流程，將仿真知識(shí)、專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的仿真APP。歡迎使用Simdroid通用仿真平臺(tái)定制開(kāi)發(fā)行業(yè)專(zhuān)用軟件。下載試用Simdroid：https://www.simapps.com/v2/tool/simdroid
展開(kāi) 新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例
新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例
前言：
隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)推廣程度的逐漸深入，應(yīng)用范圍不斷加大，對(duì)電池包散熱系統(tǒng)方案要求也越來(lái)越高。通過(guò)對(duì)電池散熱過(guò)程的熱仿真分析，可以預(yù)測(cè)電池溫度在放電過(guò)程中的變化趨勢(shì)，檢驗(yàn)電池包的散熱性能，為電池箱的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。
目前，市場(chǎng)上主流的熱仿真分析軟件為Flotherm，今天小編將通過(guò)一個(gè)電池包熱仿真實(shí)例，帶您快速了解電池散熱系統(tǒng)仿真分析。
分析中采用的前提和假設(shè)：
導(dǎo)熱率設(shè)置：
注：材料的導(dǎo)熱率設(shè)定，如果是單一材料部件，如外殼等，根據(jù)部件所使用的實(shí)際材料的導(dǎo)熱率給定；如果是復(fù)合材料部件或多種材料組合的部件，而在3D模型中是通過(guò)簡(jiǎn)化模型繪制的，則材料導(dǎo)熱率，按照集總參數(shù)法，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和理論折算給定當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)，如電芯等。
功耗設(shè)置及風(fēng)機(jī)選用：
單節(jié)電池的發(fā)熱量按照電流1A和內(nèi)阻50mΩ確定為0.288w，電池為18650，容量2.4Ah；
風(fēng)機(jī)統(tǒng)一為最大風(fēng)量15.87m3/h，最大全壓31.33Pa的軸流風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)具體需求隨時(shí)改換。
分析方案：
仿真工作環(huán)境：30℃環(huán)境溫度下放電1小時(shí)
分析模型：
放電一小時(shí)溫度截面云圖（Z方向）：
放電1小時(shí)速度截面云圖（Z方向）：
放電1小時(shí)速度截面云圖（Y方向）：
電池放電一小時(shí)溫度分布圖1：
電池放電一小時(shí)溫度分布圖2：
仿真結(jié)論：
在此散熱方案下，大部分電池的溫度都處在40-45℃的區(qū)間之內(nèi)，少數(shù)散熱條件較好的電池區(qū)域溫度低于40℃。在最高溫度可以接受的條件下，可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和擺放來(lái)改善溫度的不均衡度。
歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)：有限元科技
展開(kāi) (干貨）新能源電池包散熱系統(tǒng)CAE仿真實(shí)例
仿真工作環(huán)境：30℃環(huán)境溫度下放電1小時(shí)
分析模型：
放電一小時(shí)溫度截面云圖（Z方向）
放電1小時(shí)速度截面云圖（Z方向）
放電1小時(shí)速度截面云圖（Y方向）
電池放電一小時(shí)溫度分布圖
電池放電一小時(shí)溫度分布圖
仿真結(jié)論
在此散熱方案下，大部分電池的溫度都處在40-45℃的區(qū)間之內(nèi)，少數(shù)散熱條件較好的電池區(qū)域溫度低于40℃。在最高溫度可以接受的條件下，可以通過(guò)調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和擺放來(lái)改善溫度的不均衡度。
積鼎流體仿真軟件VirtualFlow: 鋰電池液冷散熱數(shù)值計(jì)算
<p>電池包在運(yùn)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱，熱會(huì)在電池包內(nèi)積累，隨著車(chē)輛的使用，電池包內(nèi)的部件會(huì)老化損傷，安全隱患極高，如何給電池包散熱就顯得非常重要。本文采用積鼎VirtualFlow對(duì)電芯、冷板以及冷卻液進(jìn)行散熱仿真計(jì)算，分析鋰電池模組穩(wěn)態(tài)散熱效果，并與Fluent軟件結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，表明VirtualFlow與Fluent計(jì)算結(jié)果的溫度偏差控制在3℃以內(nèi)。</p><p><br></p><h1><strong>一、計(jì)算域與網(wǎng)格</strong></h1><p>固體計(jì)算域包括電芯、母排、正負(fù)極、導(dǎo)熱膠以及電池包外殼，流體域?yàn)橐后w冷卻通道。</p><div contenteditable="false" width="100%"><figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/3716d76182524144ac5c6023f53ee1ca.webp" style="text-align: center"><img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/3716d76182524144ac5c6023f53ee1ca.webp"></figure></div><p class="ql-align-center">圖1 流體域示意圖</p><p class="ql-align-center"><br></p><p>本算例中，VIrtualFlow采用笛卡爾網(wǎng)格，只需要如下流體域尺寸和設(shè)置加密區(qū)域，即可自動(dòng)生成網(wǎng)格。Fluent的網(wǎng)格采用FluentMeshing進(jìn)行劃分，為多面體網(wǎng)格。
展開(kāi) 電池熱管理系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和仿真
為了更加有效地控制電動(dòng)汽車(chē)電池的工作溫度，研究了一種鋁板/相變材料/液冷電池熱管理系統(tǒng)散熱結(jié)構(gòu)，采用CFD 軟件模擬仿真。研究了鋁板厚度、水管數(shù)量、質(zhì)量流量、導(dǎo)熱系數(shù)、相變溫度和進(jìn)水溫度等因素對(duì)電池散熱的影響。通過(guò)對(duì)電池溫度場(chǎng)的模擬仿真，合理控制因素之間的相互影響，將參數(shù)取值進(jìn)行優(yōu)化，使電池的最高溫度和最大溫差能夠控制在44．19 ℃和3．18℃，此溫度能夠很好地滿足電池的工作溫度，表明鋁板/相變材料/液冷相結(jié)合的新型散熱結(jié)構(gòu)能夠較好地控制電池的溫度均勻性和有效性。
1 建立模型
電池的整體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。鋁板緊貼電池體，均勻插入圓形水管的相變材料貼在鋁板之后，并且選用導(dǎo)熱系數(shù)高、密度小的鋁來(lái)作為水管材料。可以看出，模型具有對(duì)稱(chēng)性，為了縮短模擬仿真時(shí)間，本文僅僅仿真了模型的1 /4 部分。幾何尺寸和物理參數(shù)參考了研究較為成熟的電池單體，如表1 所示。為了研究濫用條件時(shí)電池的性能，電池以放電倍率5C 進(jìn)行放電，因此仿真時(shí)間為720 s，并且根據(jù)現(xiàn)有學(xué)者研究成果，此放電倍率下的電池發(fā)熱功率約為200 kW/m2。為了便于研究，本文設(shè)定冷卻水是不可壓縮的層流，并且由于輻射換熱部分的熱量相對(duì)較小，因此不考慮輻射換熱。由于相變材料的性質(zhì)比較穩(wěn)定，忽略相變材料在融化和凝固時(shí)的各種變化。本文利用仿真軟件ANSYS FLUENT16．0 進(jìn)行模擬。
通常情況下，考慮電池處于絕熱環(huán)境中時(shí)，電池在放電過(guò)程中的產(chǎn)熱率Q( 單位: W) 可通過(guò)下式計(jì)算得出:
電池在放電的同時(shí)也會(huì)吸收一定的熱量，這部分熱量
相變材料吸收的熱量
在組合模型電池熱管理系統(tǒng)中，冷卻水帶走的熱量
空氣會(huì)產(chǎn)生一定的自然對(duì)流，電池產(chǎn)生的一部分熱量會(huì)被空氣帶走。
展開(kāi) 
自主CAE | 基于PERA SIM的電池液冷散熱仿真分析
摘要：本文通過(guò)安世亞太自主開(kāi)發(fā)的通用流體仿真軟件PERA SIM Fluid對(duì)電池液冷散熱進(jìn)行計(jì)算分析。通過(guò)這個(gè)計(jì)算分析，展示PERA SIM Fluid的相關(guān)功能，希望對(duì)其他工程師有所幫助。
關(guān)鍵詞：動(dòng)力電池；散熱；水冷；共軛換熱
點(diǎn)擊下方視頻，查看精彩案例演示
1.引言
動(dòng)力電池作為現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等新能源交通工具的核心部件，其重要性不言而喻。它不僅關(guān)系到車(chē)輛的性能、續(xù)航里程，更直接關(guān)系到車(chē)輛的安全性和可靠性。動(dòng)力電池是新能源汽車(chē)的“心臟”，它為車(chē)輛提供源源不斷的動(dòng)力。隨著新能源汽車(chē)市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，對(duì)動(dòng)力電池的性能要求也越來(lái)越高。高能量密度、高功率密度、長(zhǎng)壽命、低成本等成為了動(dòng)力電池研發(fā)的主要方向，而在這些性能要求中，熱管理尤為重要，動(dòng)力電池在工作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，如果不能及時(shí)有效地散熱，就會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高，進(jìn)而影響電池的性能和壽命，甚至可能引發(fā)安全事故。
仿真技術(shù)，作為一種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法，為動(dòng)力電池的熱設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。通過(guò)仿真，設(shè)計(jì)師可以在計(jì)算機(jī)上模擬電池在不同工作條件下的熱行為，預(yù)測(cè)電池的溫度分布、熱流密度等關(guān)鍵參數(shù)。這不僅可以幫助設(shè)計(jì)師更好地了解電池的熱特性，還可以為電池的結(jié)構(gòu)優(yōu)化、散熱設(shè)計(jì)提供重要的理論依據(jù)。在動(dòng)力電池熱設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用中，仿真技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的成果。例如，通過(guò)仿真技術(shù)，設(shè)計(jì)師可以優(yōu)化電池的散熱片結(jié)構(gòu)、改進(jìn)冷卻液的流動(dòng)方式、調(diào)整電池模塊之間的間距等，從而有效地降低電池的工作溫度，提高電池的性能和壽命。同時(shí)，仿真技術(shù)還可以用于評(píng)估電池在不同工作環(huán)境下的熱安全性能，為電池的安全使用提供有力保障。
展開(kāi) 仿真應(yīng)用 | ANSYS Icepak 散熱仿真系列-CAD模型的識(shí)別與簡(jiǎn)化
ANSYS Icepak 作為一款專(zhuān)門(mén)用于電子產(chǎn)品散熱分析的仿真軟件，集幾何建模、網(wǎng)格生成、求解和后處理于一體。在封裝、組件、板和系統(tǒng)級(jí)的熱分析領(lǐng)域獲得日益廣泛的關(guān)注。
ANSYS Icepak 的幾何建模包括自建模型和模型導(dǎo)入兩種方式，其中模型導(dǎo)入更為常用，即將CAD模型進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理后導(dǎo)入 ANSYS Icepak 軟件。本文主要介紹以 ANSYS SCDM 為基礎(chǔ)的 ANSYS Icepak 模型導(dǎo)入及其處理方式，
包括模型識(shí)別與模型轉(zhuǎn)化。
模型識(shí)別是指將 CAD 模型轉(zhuǎn)為 ANSYS Icepak 認(rèn)可的三維模型，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)膸缀翁幚?，刪除產(chǎn)品上不影響散熱或發(fā)熱的零件整體或細(xì)節(jié)特征，以及一些不必要的圓角設(shè)計(jì)，可通過(guò)ANSYS SCDM 中 Workbench 選項(xiàng)卡內(nèi)的 Identify Objects（識(shí)別對(duì)象）進(jìn)行操作。
模型簡(jiǎn)化是指將無(wú)法直接識(shí)別或需簡(jiǎn)化處理的 CAD 模型進(jìn)行操作，使它們能夠與ANSYS Icepak 對(duì)象幾何相容。ANSYS SCDM 中的 IcePak Simplify（仿真簡(jiǎn)化）工具用于簡(jiǎn)化主體，其中簡(jiǎn)化類(lèi)型分別為0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)。
展開(kāi) Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時(shí)候，最驕傲的一件事就是做了一個(gè)全電機(jī)的散熱仿真咨詢項(xiàng)目，雖然很辛苦，但項(xiàng)目的鍛煉價(jià)值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無(wú)窮。
那個(gè)時(shí)候采用的是DM和ICEM交替來(lái)簡(jiǎn)化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個(gè)時(shí)候計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡(jiǎn)化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對(duì)電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對(duì)Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡(jiǎn)化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
1
電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動(dòng)機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械的原動(dòng)機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時(shí)將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧㈦姍C(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
展開(kāi) 來(lái)稿 | Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
關(guān)于Ansys CFD
計(jì)算流體動(dòng)力學(xué) (CFD) 是一款操作靈活、結(jié)果精確、應(yīng)用廣泛的仿真工具。Ansys CFD 不僅能提供定性結(jié)果，還可就流體的相互作用和平衡做出準(zhǔn)確的定量預(yù)測(cè)，讓新手和專(zhuān)家用戶都能運(yùn)行出色的 CFD 仿真。全新基于任務(wù)的工作流程有助于用戶開(kāi)展更多的工作：只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)便可在較短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確地解決復(fù)雜問(wèn)題。
