熱性能仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
熱性能仿真的視頻教程
Starccm儲能風(fēng)冷/液冷系統(tǒng)熱管理設(shè)計策略與仿真-十二大專題電池儲能熱管理設(shè)計仿真入門進階45講
熱管理仿真分析：實列演示電池包仿真求解設(shè)置流程、仿真結(jié)果處理方法，風(fēng)冷和液冷電池包工況仿真依據(jù)和判斷標(biāo)準(zhǔn)，收斂判定標(biāo)準(zhǔn)以及處理發(fā)散的主要的方法。
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如何用高性能計算加速CAE仿真性能
適用人群：CAE仿真性能學(xué)習(xí)者與從業(yè)者 參加本次課程，您將學(xué)到： 1、不同的CAE應(yīng)用該如何配置高性能計算 2、引入HPC及云平臺加速現(xiàn)有資產(chǎn)價值 3、Altair PBS關(guān)鍵技術(shù)介紹 課程討論群：521081146 進群查看群文件免費領(lǐng)取：1.直播課件 2.Altair官方內(nèi)部資料
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動力電池熱管理CFD仿真進階25講-SCDM和STAR-CCM+在動力電池熱仿真應(yīng)用
7、掌握動力電池熱流場仿真結(jié)果后處理的方法，以及評估動力電池熱管理的方法，能夠正確解讀電池流場仿真和熱仿真結(jié)果，并提出合理的結(jié)構(gòu)和充放電策略改進建議； 本課程基于目前市場上主流的動力電池的熱管理設(shè)計都是采用液冷設(shè)計，本案列以采用液冷的方式對新能動力電池進行液冷或液熱，以ANSYS-SCDM軟件做為電池包PACK建模的前處理器，以STAR-CCM+軟件作為液冷系統(tǒng)流場仿真和PACK熱場仿真的求解器，
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熱性能仿真的實例教程
<p>熱管作為一種高效的傳熱元件，其工作原理基于熱傳導(dǎo)和相變過程。它通常由管殼、吸液芯和端蓋組成，內(nèi)部充注適量的工作液體。在不消耗外部能源的情況下快速傳遞熱量。熱管因其高效的熱傳導(dǎo)性能，被廣泛應(yīng)用于各種需要有效散熱的領(lǐng)域，如航空航天器的熱控、電子設(shè)備的冷卻等。</p><p>盡管熱管在實際應(yīng)用中已經(jīng)展現(xiàn)出了其優(yōu)越的性能，但在設(shè)計和優(yōu)化過程中仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。實驗測試雖然能夠提供真實的數(shù)據(jù)，但往往成本高昂且周期長。此外，實驗條件難以完全控制，可能會受到環(huán)境因素的影響。因此，仿真技術(shù)在熱管設(shè)計和優(yōu)化過程中起到了至關(guān)重要的作用。</p><p><strong>熱管模擬仿真目的</strong></p><p>通過CFD技術(shù)模擬熱管的實際工作過程，以預(yù)測和優(yōu)化其熱傳輸性能。仿真可以實現(xiàn)以下幾個目的：</p><p><strong>設(shè)計優(yōu)化：</strong>基于仿真數(shù)據(jù)，可以調(diào)整熱管的幾何形狀、管徑、管長、翅片結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)，以最大化其熱傳輸效率。</p><p><strong>性能預(yù)測：</strong>通過CFD技術(shù)，可以預(yù)測熱管在不同工況下的溫度分布、壓力變化、傳熱效率以及響應(yīng)速度等關(guān)鍵參數(shù)。</p><p><strong>流動與傳熱特性分析：</strong>揭示熱管內(nèi)部的流體流動和傳熱特性，觀察到流體在熱管內(nèi)的流動路徑、流速分布、壓力分布以及溫度分布等關(guān)鍵信息。</p><p><strong>穩(wěn)定性與可靠性評估：</strong>評估熱管在不同運行條件下的穩(wěn)定性和可靠性。包括長時間運行、負(fù)荷變化、環(huán)境變化等多種情況。</p><p><strong>熱管仿真的難點</strong></p><p><strong>物理模型復(fù)雜性：</strong>熱管仿真涉及到兩相流、多組分流動、相變現(xiàn)象、復(fù)雜的傳熱機制以及毛細(xì)力驅(qū)動的回流效應(yīng)，這些都需要高精度的數(shù)學(xué)模型來描述。
展開 熱管作為一種高效的傳熱元件，其工作原理基于熱傳導(dǎo)和相變過程。它通常由管殼、吸液芯和端蓋組成，內(nèi)部充注適量的工作液體。在不消耗外部能源的情況下快速傳遞熱量。熱管因其高效的熱傳導(dǎo)性能，被廣泛應(yīng)用于各種需要有效散熱的領(lǐng)域，如航空航天器的熱控、電子設(shè)備的冷卻等。
盡管熱管在實際應(yīng)用中已經(jīng)展現(xiàn)出了其優(yōu)越的性能，但在設(shè)計和優(yōu)化過程中仍然面臨諸多挑戰(zhàn)。實驗測試雖然能夠提供真實的數(shù)據(jù)，但往往成本高昂且周期長。此外，實驗條件難以完全控制，可能會受到環(huán)境因素的影響。因此，仿真技術(shù)在熱管設(shè)計和優(yōu)化過程中起到了至關(guān)重要的作用。
熱管模擬仿真目的
通過CFD技術(shù)模擬熱管的實際工作過程，以預(yù)測和優(yōu)化其熱傳輸性能。仿真可以實現(xiàn)以下幾個目的：
設(shè)計優(yōu)化：基于仿真數(shù)據(jù)，可以調(diào)整熱管的幾何形狀、管徑、管長、翅片結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵參數(shù)，以最大化其熱傳輸效率。
性能預(yù)測：通過CFD技術(shù)，可以預(yù)測熱管在不同工況下的溫度分布、壓力變化、傳熱效率以及響應(yīng)速度等關(guān)鍵參數(shù)。
流動與傳熱特性分析：揭示熱管內(nèi)部的流體流動和傳熱特性，觀察到流體在熱管內(nèi)的流動路徑、流速分布、壓力分布以及溫度分布等關(guān)鍵信息。
穩(wěn)定性與可靠性評估：評估熱管在不同運行條件下的穩(wěn)定性和可靠性。包括長時間運行、負(fù)荷變化、環(huán)境變化等多種情況。
熱管仿真的難點
物理模型復(fù)雜性：熱管仿真涉及到兩相流、多組分流動、相變現(xiàn)象、復(fù)雜的傳熱機制以及毛細(xì)力驅(qū)動的回流效應(yīng)，這些都需要高精度的數(shù)學(xué)模型來描述。
邊界條件設(shè)置：準(zhǔn)確設(shè)定熱管兩端及壁面的熱通量、壓力、濕度等邊界條件是仿真結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵，而在實際情況中這些條件可能會隨時間和空間變化。
微尺度效應(yīng)：部分熱管內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有微觀特征，如微槽、多孔介質(zhì)等，這類微尺度效應(yīng)對傳熱有顯著影響，但建模難度較大。
展開 3、基于液體熱管理系統(tǒng)仿真分析
3.1、液體熱管理系統(tǒng)流場仿真分析
使用CFD軟件對液體熱管理系統(tǒng)流場進行仿真分析，當(dāng)冷卻液流量為12L/min時，系統(tǒng)冷板及管路的仿真壓力云圖和速度云圖如圖3和圖4所示。分析結(jié)果表明，冷卻液進出口壓差為51kPa較為合理，整個流場流速分布均勻，符合設(shè)計要求。
3.2、快充冷卻性能仿真
設(shè)定快充冷卻過程仿真分析邊界條件及初始條件：環(huán)境溫度40℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度15℃，快充倍率1.5C，發(fā)熱功率1978W，快充30min后充電倍率跳轉(zhuǎn)至0.3C，發(fā)熱功率為828W。仿真結(jié)果如圖5所示。整個充電過程最高溫度44.5℃，充電結(jié)束時，上極柱最高溫度為31℃，下極柱最低溫度為23℃，溫差8℃。
3.3放電冷卻性能仿真
設(shè)定放電冷卻過程仿真分析邊界和初始條件：環(huán)境溫度40℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度15℃，放電倍率1C，發(fā)熱功率1407W。仿真結(jié)果如圖6所示。整個放電過程電池最高溫度42℃，放電結(jié)束時，上極柱最高溫度為34℃，下極柱最低溫度為25℃，溫差9℃。
3.4加熱性能仿真
設(shè)定低溫加熱過程仿真分析邊界條件：環(huán)境溫度-20℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度35℃，當(dāng)最低溫度達(dá)到15℃后停止加熱。仿真結(jié)果如圖7所示。整個過程電池最高溫度30℃，充電結(jié)束時，上極柱最高溫度為23.5℃，下極柱最低溫度為15℃，溫差8.5℃。
4、實驗驗證
4.1、實驗條件和實驗設(shè)備
(1)實驗條件(環(huán)境溫度、濕度、壓強等)實驗過程環(huán)境溫度-30～40℃，濕度30%～50%，壓強101.325kPa。
展開 3、基于液體熱管理系統(tǒng)仿真分析
3.1、液體熱管理系統(tǒng)流場仿真分析
使用CFD軟件對液體熱管理系統(tǒng)流場進行仿真分析，當(dāng)冷卻液流量為12L/min時，系統(tǒng)冷板及管路的仿真壓力云圖和速度云圖如圖3和圖4所示。分析結(jié)果表明，冷卻液進出口壓差為51kPa較為合理，整個流場流速分布均勻，符合設(shè)計要求。
3.2、快充冷卻性能仿真
設(shè)定快充冷卻過程仿真分析邊界條件及初始條件：環(huán)境溫度40℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度15℃，快充倍率1.5C，發(fā)熱功率1978W，快充30min后充電倍率跳轉(zhuǎn)至0.3C，發(fā)熱功率為828W。仿真結(jié)果如圖5所示。整個充電過程最高溫度44.5℃，充電結(jié)束時，上極柱最高溫度為31℃，下極柱最低溫度為23℃，溫差8℃。
3.3放電冷卻性能仿真
設(shè)定放電冷卻過程仿真分析邊界和初始條件：環(huán)境溫度40℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度15℃，放電倍率1C，發(fā)熱功率1407W。仿真結(jié)果如圖6所示。整個放電過程電池最高溫度42℃，放電結(jié)束時，上極柱最高溫度為34℃，下極柱最低溫度為25℃，溫差9℃。
3.4加熱性能仿真
設(shè)定低溫加熱過程仿真分析邊界條件：環(huán)境溫度-20℃，冷卻液流量12L/min，進水溫度35℃，當(dāng)最低溫度達(dá)到15℃后停止加熱。仿真結(jié)果如圖7所示。整個過程電池最高溫度30℃，充電結(jié)束時，上極柱最高溫度為23.5℃，下極柱最低溫度為15℃，溫差8.5℃。
4、實驗驗證
4.1、實驗條件和實驗設(shè)備
(1)實驗條件(環(huán)境溫度、濕度、壓強等)實驗過程環(huán)境溫度-30～40℃，濕度30%～50%，壓強101.325kPa。
展開 一、模型搭建
新建→模型向?qū)Аx擇三維； 選擇物理場：傳熱→固體傳熱，按增加→研究，選擇研究：預(yù)置研究→穩(wěn)態(tài)→完成；
導(dǎo)入相應(yīng)的二維或三維模型，或者直接在 COMSOL 里自建幾何模型；導(dǎo)入：頂部工具欄：導(dǎo)入，選中幾何 1→選擇單位→導(dǎo)入，最后形成聯(lián)合體→全部構(gòu)建；
可在右側(cè)框內(nèi)搜索要添加的材料，然后“增加到選擇”；或者添加空材料，去選擇一個域，然后材料屬性目錄下會出現(xiàn)做該仿真必要的參數(shù)，輸入?yún)?shù)即可；材料分配及屬性如下。
第一種材料：
第二種材料：
第三種材料：
二、施加載荷
點擊初始值 1：溫度默認(rèn)單位 K，可修改為℃； 熱絕緣 1：默認(rèn)選擇所有邊界； 右鍵“固體傳熱”，添加溫度，邊界選擇輸入載荷的區(qū)域；
左側(cè)溫度
右側(cè)溫度
上下兩側(cè)熱絕緣
三、穩(wěn)態(tài)計算
點擊“研究”開始計算，仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn)“溫度”；點擊溫度→體，出現(xiàn)仿真結(jié)果圖；可通過派生值→全局計算，計算自己所需要的值。
四、瞬態(tài)計算
右側(cè)任務(wù)欄：預(yù)置研究→瞬態(tài)； 研究 2 →步驟 1：研究設(shè)定； 時間單位：可設(shè)置為 s；時間：設(shè)置仿真時間范圍及步長；
仿真完成后，結(jié)果下面自動出現(xiàn) “溫度”； 點擊溫度→表面。出現(xiàn)仿真結(jié)果圖。可看到溫升變化，和穩(wěn)態(tài)保持一致； 派生值，右鍵，“體最大值”，會在仿真圖下方出現(xiàn)“表格 2”，自動將時間和溫度的對應(yīng)變化列出來；
中間區(qū)域隨時間溫升情況
有問題聯(lián)系：
展開 
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熱性能仿真的最新內(nèi)容
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內(nèi)的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業(yè)設(shè)備耐候性等復(fù)雜現(xiàn)實場景，通過熱仿真技術(shù)，工程師能夠精準(zhǔn)預(yù)測設(shè)計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產(chǎn)品的效率、可靠性與安全性，從而在研發(fā)早期快速調(diào)整設(shè)計方案，實現(xiàn)產(chǎn)品的最佳性能表現(xiàn)。
Ansys應(yīng)用類系列網(wǎng)絡(luò)研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復(fù)雜熱管理問題中的實際應(yīng)用
導(dǎo)讀： 豐田、通用用V&V技術(shù)替代了80%以上的真實碰撞試驗；NASA Ares-IX火箭憑借完整的仿真驗證流程，以過去型號1/3的資金完成發(fā)射。在CAE行業(yè)，一個殘酷的現(xiàn)實是：沒有經(jīng)過驗證的仿真模型，沒有任何價值。本文系統(tǒng)拆解仿真驗證與確認(rèn)（Verification & Validation）的核心算法、計算特征、工具鏈，并給出支撐V&V全流程的高性能工作站配置方案。
一、V&V：仿真可信度的唯一通行證
連桿作為發(fā)動機曲柄連桿機構(gòu)中的關(guān)鍵受力件，對強度、硬度、組織一致性以及尺寸穩(wěn)定性要求極高，一旦模鍛流線、殘余應(yīng)力或淬火冷卻控制不當(dāng)，極易在后續(xù)機加工和裝配過程中暴露出質(zhì)量波動問題，影響裝機一致性與批量交付穩(wěn)定性。
從 1200℃ 模鍛到 850℃ 水淬，如何系統(tǒng)降低硬度離散、組織異常與淬火變形？
形狀記憶合金（SMA）能夠在發(fā)生大變形后不產(chǎn)生殘余應(yīng)變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復(fù)（形狀記憶效應(yīng)）。偽彈性和形狀記憶效應(yīng)使其特別適用于航空航天、生物醫(yī)學(xué)和結(jié)構(gòu)工程等領(lǐng)域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標(biāo)
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應(yīng)的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創(chuàng)建靜力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)
太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，并可儲存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列，并隨太陽光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中，將一個簡單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方，指示了穩(wěn)態(tài)下到達(dá)板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對流，僅研究輻射效應(yīng)。
目標(biāo)
觀察由于一個發(fā)熱物體的輻射作用，太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
COMSOL進階課程：換熱器三維仿真 COMSOL Masterclass: 3D simulation of a heat exchanger 發(fā)布年份：2026 課程時長：1小時 文件大小：579.6MB 語言：英文 課程內(nèi)容 本課程從零開始搭建管殼式換熱器完整三維仿真模型，
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4月17日，新思科技芯課程eDT系列主題第2講將推出「突破仿真性能極限： VNE賦能汽車數(shù)字孿生與軟件創(chuàng)新加速」，將帶來VNE技術(shù)的深度解析，
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