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圖6 室內(nèi)循環(huán)空氣流場流速分布情況5 結(jié)束語通過有限元分析建立干式變壓器散熱仿真，得到干式變壓器本體的溫度場的分布情況和干式變壓器的箱體內(nèi)流場分布情況，發(fā)現(xiàn)干式變壓器易產(chǎn)生過熱的部位和影響干式變壓器散熱的因素，并針對性地進(jìn)行仿真和結(jié)果優(yōu)化仿真，可有效降低變壓器的易熱點(diǎn)溫度。

根據(jù)上述產(chǎn)熱模型計(jì)算出電池的發(fā)熱功率，并結(jié)合系統(tǒng)組成和工作原理得到所需換熱面積和冷卻液流量，然后進(jìn)行液體熱管理冷板和管路設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2所示。 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(jìn)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。

本文以某型船用儲能電池包為研究對象，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分布，進(jìn)一步通過改變散熱系統(tǒng)的若干關(guān)鍵參數(shù)，分析評估參數(shù)的變化對整個系統(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。

根據(jù)上述產(chǎn)熱模型計(jì)算出電池的發(fā)熱功率，并結(jié)合系統(tǒng)組成和工作原理得到所需換熱面積和冷卻液流量，然后進(jìn)行液體熱管理冷板和管路設(shè)計(jì)。具體設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2所示。 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(jìn)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。

算法采用SIMPLE算法，對流項(xiàng)采用一階迎風(fēng)格式，固壁面設(shè)置為無滑移壁面，外界環(huán)境溫度40℃，灰斗壁面與外界的對流換熱系數(shù)為10w/m·k，假定流體是不可壓縮的，作定常流動。

02風(fēng)冷散熱系統(tǒng)研究進(jìn)展 針對自然風(fēng)冷和強(qiáng)制風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，國內(nèi)外研究主要基于計(jì)算流體動力學(xué)(CFD)分析電池內(nèi)部流道、進(jìn)出口結(jié)構(gòu)、冷卻空氣流體參數(shù)等因素對電池組整體溫度值高低及溫度均勻性的影響規(guī)律，采用優(yōu)化策略對風(fēng)冷散熱系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以期望獲得更好的系統(tǒng)散熱效率，改善電池組溫度場分布。

流體流動仿真：?主要研究液體或氣體在不同條件下的熱行為，?通過建立流場模型和流體力學(xué)方程，?模擬流體流動和傳熱過程，?預(yù)測溫度分布、?熱傳導(dǎo)及對周圍環(huán)境的影響。?這種仿真常用于汽車工程中的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、?空氣流動優(yōu)化和風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)。?熱輻射仿真：?主要研究物體通過輻射傳熱的過程，?通過建立輻射傳熱模型和輻射傳熱方程，?模擬物體的輻射行為和輻射熱傳遞。?

電子散熱模塊具備層流與湍流求解功能，湍流模型具備k-e、k-omega（SST）、增強(qiáng)型與代數(shù)湍流模型，可進(jìn)行穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)散熱分析。軟件能夠計(jì)算熱傳導(dǎo)、自然對流、液冷與強(qiáng)迫風(fēng)冷、熱輻射與太陽輻射問題，可處理多種不同材料的固體間熱傳導(dǎo)；求解器可支持自動添加初始場，具備物理量監(jiān)測點(diǎn)、檢測區(qū)域與計(jì)算控制等通用的求解參數(shù)設(shè)置。

3.2 分析邊界空氣側(cè)系統(tǒng)所需的性能邊界參數(shù)為風(fēng)扇性能和散熱器性能，這些數(shù)據(jù)已在風(fēng)扇性能求解和散熱器性能求解中得到。而冷卻側(cè)系統(tǒng)除水泵外均為行業(yè)內(nèi)量產(chǎn)產(chǎn)品，其各元件流阻如圖4所示。

發(fā)熱元件與散熱片之間以及發(fā)熱元件與空氣之間的熱傳遞過程采用耦合壁面模型進(jìn)行計(jì)算，其他可忽略熱傳遞過程的壁面，如聚風(fēng)板、導(dǎo)風(fēng)筋、外殼等，可設(shè)置為絕熱壁。風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口和電磁爐出風(fēng)口分別設(shè)置為壓力進(jìn)口和壓力出口。采用定常求解器計(jì)算傳熱及流動過程，即忽略控制方程中的時間偏導(dǎo)項(xiàng)，這樣計(jì)算出的溫度場和流場均為不隨時間變化的穩(wěn)定狀態(tài)。壓力與速度的耦合采用壓力耦合方程組半隱式算法（SIMPLE）來實(shí)現(xiàn)。

在流體與固體的交界面上，溫度場和熱通量在交界面處連續(xù)。在靠近固體處，由于溫度與流動邊界層的存在，流體溫度與固體溫度接近；在遠(yuǎn)離界面處，流體溫度接近周圍流體的溫度。針對養(yǎng)殖廠房復(fù)雜模型的共軛傳熱分析，合理的模型設(shè)置、邊界和求解參數(shù)，可以極大的改善計(jì)算收斂性，提高計(jì)算效率。本方案搭建了現(xiàn)代化養(yǎng)殖豬舍內(nèi)通風(fēng)散熱性能評估系統(tǒng)APP，用來模擬冬季和夏季不同的通風(fēng)散熱措施對豬舍內(nèi)熱環(huán)境的影響情況。

</p><p>&nbsp;</p><p class="ql-align-center"><strong>Simdroid-EC功能亮點(diǎn)</strong></p><p>Simdroid-EC是基于伏圖（Simdroid）平臺開發(fā)的針對電子元器件、設(shè)備等散熱的專用熱仿真模塊，提供傳熱分析、流場分析以及穩(wěn)態(tài)&amp;瞬態(tài)分析功能，能夠進(jìn)行自然冷卻、強(qiáng)迫冷卻及混合冷卻分析，同時具備變化功耗和變化環(huán)境的瞬態(tài)分析能力

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。

圖1 微通道液冷散熱示意圖 案 性能分析 2.1 平均熱流密度平均熱流密度是一種直觀的、評價散熱系統(tǒng)好壞的參數(shù)。一般來說，只需要通過仿真軟件中芯片的溫度場的變化情況即可計(jì)算流體的平均熱流密度。平均熱流密度越高，表示散熱系統(tǒng)的散熱能力越強(qiáng)。

回放入口：點(diǎn)擊觀看回放 5/26 | 場路協(xié)同：用 Icepak 構(gòu)建高效的 STM / 代理模型工作流講師簡介：廉海潯 | Ansys應(yīng)用工程主管主題簡介：面向高功率密度電子系統(tǒng)的熱設(shè)計(jì)與系統(tǒng)級驗(yàn)證，Icepak 正在從傳統(tǒng)三維熱仿真工具，演進(jìn)為連接“場”與“路”的高效建模平臺。

儲能設(shè)備散熱系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)，仍是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)難題。本文運(yùn)用熱仿真軟件分析對比了散熱系統(tǒng)的3種送、回風(fēng)方式的散熱效果，并通過 高溫箱模擬高、低溫進(jìn)行熱測試，熱仿真 與熱測試相結(jié)合，以最快的速度、最低的成本實(shí)現(xiàn)散熱系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP封裝了冷卻風(fēng)扇安裝與運(yùn)行參數(shù)、包封材料物性參數(shù)以及高中低壓線圈熱損耗等參數(shù)，可快速計(jì)算風(fēng)冷條件、材料特性及熱損耗分布等改變的情況下對變壓器各部件換熱溫度及冷卻通道流場的影響。電力設(shè)備干式變壓器散熱仿真分析APP可查看固體部件表面溫度及熱通量云圖、流場中矢量、流線圖等工程中所需的計(jì)算結(jié)果。