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摘 要：為提高整車熱管理系統的仿真效率和精度，文章以某電驅冷卻系統為例，采用一維及三維聯合仿真的方式，利用三維仿真獲取空氣側支路的各項性能參數，后導入一維軟件中進行計算，評估電驅冷卻支路所需的最低流量。最終確定在使用現有風扇和散熱器的情況下，電驅路流量至少需達到16 L/min才能滿足冷卻系統≤100℃的要求。

本文分別分析冷卻液質量流量和入口溫度2 個變量對電池組溫度場的影響。首先，設定冷卻液入口溫度為20 ℃，改變冷卻液質量流量為0.25、0.30、0.35、0.40、0.45 kg/s 進行仿真模擬，仿真結果如圖8 所示。 從圖8 可以看出，電池組最高溫度θmax 隨冷卻液質量增加而降低，但隨著冷卻液質量流量增加，下降幅度逐漸減小。

Moldex3D Studio的冷卻水路回路精靈提供可整理、編輯水路線條的便利工具，能有效、快速整理復雜的水路路線，加速前處理進程；并以線條代替3D實體水路，減少網格生成的失敗率，提升仿真分析速度。冷卻水路回路精靈能自動生成最長的適當水路曲線，并標示進出口。在擁有實體3D水路以及水路進出口位置的前提下，該功能可協助用戶快速建立水路回路曲線。

為避免高溫高壓燃氣通過輪緣之間的間隙入侵到腔室內部，必須采用冷空氣對渦輪盤間隙冷卻和密封。過多的冷氣會降低發動機性能，過少的冷卻則會造成過熱。 研究表明：入侵的燃氣濃度增加1%會降低動盤50%壽命。而封嚴冷氣減少50%，發動機效率提高0.5%，油耗降低0.5%。采用一維仿真計算可以獲得最佳的冷卻效果。

由于結構倒塌涉及到材料的非線性和結構的非連續破損失效，在物理風洞試驗中難以模擬，因此本文對冷卻塔在龍卷風作用下的倒塌過程進行了數值仿真模擬。

圖2 電驅動系統 在對電驅動設備的噴油冷卻進行模擬仿真的過程中，數值模擬技術對計算機的“算力”有較高要求，數值計算要求CPU并行線程多，內存存儲大。

同時，借助ANSYS熱仿真技術，對螺旋式冷卻結構的驅動電機溫升問題進行了熱仿真分析。

數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。 圖2 電驅動系統 在對電驅動設備的噴油冷卻進行模擬仿真的過程中，數值模擬技術對計算機的“算力”有較高要求，數值計算要求CPU并行線程多，內存存儲大。

表1 網格無關性驗證 3.2 計算結果驗證 圖2為試驗結果與數值計算結果的靜壓與冷卻風扇流量的關系對比，圖3為試驗結果與數值計算結果的靜壓與靜壓效率的關系對比，可以發現仿真結果與試驗測試結果趨勢大體相同，靜壓試驗值和仿真結果最大誤差為3.66%，最小誤差為0.03%，靜壓效率最大誤差為2.1%，最小誤差為0，說明文中采用的網格精度與計算模型可以較精確的仿真冷卻風扇的流動狀態

本案例設計建立了一紅外加熱爐，并對模型進行了一定的簡化處理，基于COMSOL軟件的多物理場耦合相關模塊，仿真了爐內物體的加熱和冷卻過程。模型圖和仿真結果如下所示： 感興趣的朋友，歡迎交流合作！

基于仿真結果，對冷卻系統的熱負荷和效率進行了評估。確定了風扇、Peltier元件和散熱器在溫度分布和氣流方面的最佳布置，消除了停滯區和局部熱區。確保帕爾貼元件穩定功能的最高環境溫度、激光二極管的溫度以及整個激光冷卻系統運行也是如此。

以下是基于Simdroid-EC對油冷變壓器進行自然冷卻仿真及對應的功能點和步驟說明。1、CAD模型導入通過EC導入接口，可以將變壓器模型導入；線圈、變壓器油箱外殼、油箱外側的翅片均可以使用EC提供的薄壁機箱模型來構建；鐵心部分使用EC的立方體塊來拼接搭建。

高精度霧化模型更值得關注的是，該解決方案通過 Euler-Lagrange 耦合方法，實現了噴霧液滴蒸發與氣相湍流燃燒的無縫銜接：以 Lagrange 方法求解噴霧軌跡與液滴蒸發過程，結合蒸發模型計算液滴質量損失；以 Euler 方法求解氣相流場，采用高精度湍流模型與復雜化學反應動力學模塊，精準描述湍流與燃燒的相互作用。

水下分離器的冷卻分析 設計能長期高效可靠運行的水下設備充滿挑戰。部分復雜性在于，需要掌握在生產中斷或暫停過程中每個裝置的多相流和冷卻情況。工程師力圖避免多余的水合物形成。巴西FMC Technologies 的工程師對三相重力分離器進行了熱和流體流動分析，以優化設計，并在4℃ 外部溫度（海水）下確定冷卻溫度范圍在55℃ 到15℃ （水合物形成溫度）的要求。

根據用戶們向Ansys流體技術團隊反饋的在自然對流冷卻仿真過程中存在的問題，Ansys工程師做了系統的解答匯總。以下知識點雖然都是在Fluent中進行實現，但方法是普適的，在其它CFD軟件中計算時同樣需要注意，希望對大家有所幫助。

工程機械領域 噴霧降塵：在煤礦等環境中，霧化噴嘴用于噴霧降塵，減少粉塵污染，保護工人健康； 冷卻系統：在工程機械的冷卻系統中，霧化噴嘴用于提高冷卻效率，防止因設備過熱而造成的設備損傷或危險。3.

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