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3.2 分析邊界空氣側系統所需的性能邊界參數為風扇性能和散熱器性能，這些數據已在風扇性能求解和散熱器性能求解中得到。而冷卻側系統除水泵外均為行業內量產產品，其各元件流阻如圖4所示。

SimLab 是多學科集成平臺，目前嵌入了3個流體求解器：AcuSolve / ElectoFlo / nanoFluidX，還包括流體拓撲優化、DOE 參數優化、流固耦合 FSI、流體+多體動力學耦合、流體+離散元耦合以及電池包熱分析、電池熱失控分析功能。3.PhysicsAI 預測汽車風阻首先我們來看 AI 和汽車空氣動力學結合的案例。

通過仿真進一步分析了環境溫度、策略方案、行駛工況對系統制熱性能和能耗的影響。

以福特CAE仿真應用項目為例： CAE仿真技術不僅可以幫助車企模擬和分析車輛的各項性能指標，同時還能在研發階段預測和識別產品性能的潛在問題，從而優化產品設計，降低試驗成本。[1]01 CAE仿真技術在汽車中的應用1. 空氣動力學優化 小米SU7擁有全球量產車中最佳的風阻系數0.195，這一成就的背后，CAE仿真技術功不可沒。

CFD模擬分析的結果不僅可以得到整車風阻系數，而且可以方便直觀地了解特斯拉Cyber-truck表面壓力分布、各部分的氣流分離情況以及尾部渦系結構及分布情況，為進一步空氣動力學優化設計提供指導方向和依據。更進一步，還可以結合CAA（計算氣動聲學）分析風噪聲性能與流致噪聲聲源的發生與聲傳播細節；同樣結合熱分析、車輛動力學分析為風阻、風噪、熱管理、操穩、NVH等性能進行同步優化。

結果如下圖，理論上驅動力小于滾阻，車輛應該靜止，但是實際車輛在反向加速，且加速度越來越大，不符合預期。 分析可以發現：低車速時車輛反向加速是因為模型1.1的滾阻一直為負值，實際滾阻應該與車輛運動方向相反；隨著車速增大加速度越來越大是因為風阻也一直為負值，實際風阻應該與車輛運動方向相反。

(3) 該模型由一系列阻性元件R（壓縮機、渦輪機、孔口）和容性元件C（容積、腔室）組成。通過與電路進行類比，可以計算每個組件的等效阻性和容性值。按公式計算元件的特征值，引入時間常數τ，每個部件的阻性和容性元件都會產生一個特征值，該特征值是時間常數的倒數。物理降階的目標之一是消除或減少仿真中的高頻環節，因為高頻會導致求解器需要較小的積分時間步長。

4.4、實驗結果及分析 通過對系統實驗數據處理，分析電池包溫度特性，從而評價系統性能。 4.4.1、基于液體熱管理系統流阻實驗驗證 通過實驗測得系統流阻為48kPa，相比模擬的51kPa，誤差在6%，在允許范圍內。模擬精度可以滿足設計。

4.4、實驗結果及分析 通過對系統實驗數據處理，分析電池包溫度特性，從而評價系統性能。 4.4.1、基于液體熱管理系統流阻實驗驗證 通過實驗測得系統流阻為48kPa，相比模擬的51kPa，誤差在6%，在允許范圍內。模擬精度可以滿足設計。

之前我們講過，結構有限元對付很薄的零件，通常把它簡化成殼單元：有限元分析如何應對很薄的零件？那流體仿真呢？CFD中沒有殼單元，而是用另一種簡化：多孔介質。多孔介質指的是由骨架和大量微小空隙組成的物質。海綿，土壤，木材，都可以認為是多孔介質。從流體角度看，多孔介質有兩個特點：由固體和流體組成；流體可以流過該區域，且存在流阻。

二、流體力學拓展：強風下的流阻與流場分析 除了結構受力，我們還拓展了流體力學分析場景：模擬強風吹過馬匹健壯身體的工況，分析其流阻大小與周圍流場分布。畢竟在工程領域，結構設計與流體特性往往密不可分（比如汽車、航空航天部件的氣動優化）。

[2]張永棟.純電動汽車用液冷板沖擊散熱性能的模擬分析[J].汽車實用技術,2022,47(8):115-118.[3]張婷婷.基于Fluent的賽車翼板外流場設計與仿真[J].汽車實用技術,2022,47(10):81-87.[4]馬靜靜.基于仿真的空濾出氣口圓角尺寸對流阻的影響[J].汽車實用技術,2021,46(17):71-73.

總體上來講，它們的 基本原理都是用定壓差元件確保節流口兩側壓差恒定 ，因此本文主要介紹二通流量控制閥的仿真方法，拋磚引玉。大家在做仿真分析時，可以根據具體閥的形式和仿真需求靈活建模。

通過對每個單元的控制方程進行精細離散化和數值分析，可以獲得可以研究渦流脫落模式的流場。CFD 工具可以利用有限元法 (FEM) 或有限體積法 (FVM)等方法來求解氣流的納維-斯托克斯方程。 仿真模型中阻流體周圍的流動行為、壓力分布和渦流脫落模式的可視化可以作為參考來決定飛機的改裝需求。

目前，我們支持四種外聲場分析方法： 等效輻射功率法（適合簡單場景）； 瑞利法（適用于有邊界問題）； 無限元法（大場景傳播）； 自適應匹配層法（用于不同區域聲阻分析）。

選取標模KVLCC2，首先驗證總阻力和收到功率仿真計算的準確性： 驗證附加阻力仿真計算的準確性： 計算在不同航速、不同來浪角度的附加阻力： 結合波浪能量譜分析： 根據不同航速和來浪角度的增阻結果，得到最壞情況： 得到在五級海況，風力蒲氏6級的工況下的收到功率，與靜水收到功率比較，得到氣象因子fw為0.88

圖2 純電動輕型載貨車系統仿真模型3.2 仿真分析3.2.1 電驅橋傳動比的仿真分析首先通過CRUISE模型分別仿真運算，分析不同電驅橋傳動比取值下車輛模型的動力性和經濟性，確定最優傳動比。根據驅動電機參數及電驅橋傳動比的選取計算公式，確定取值范圍并間隔取值，進行仿真分析，具體結果如表6。

離心壓縮機機理模型在仿真時，壓縮機的溫度、壓力、流量以及其它成分均來自現場DCS讀取的過程數據。一般在設計工況附近，壓縮機有最高效率，流動情況最完善；當流量增大時，由于摩擦損失和沖擊損失明顯增大，級效率將下降；當流量減小時，分離沖擊損失明顯減小。 此外，由于流量減小，相對的漏氣損失和輪阻損失也增大，所以也使級效率降低。

文獻[2]通過數值模擬，探究3種并串聯結構的流道布局對冷板冷卻性能和壓降損失的影響；文獻[3]對比常規蛇形流道與微流道冷板結構的換熱能力，發現微流道冷板的流阻相對較大，但其散熱效果優于常規蛇形流道幾倍；文獻[4]通過對設計的液冷板流道進行理論校核和仿真模擬，從而驗證流道設計的合理性；文獻[5]控制流道截面積不變，提出了矩形、圓形及雙層流道這3種冷板結構，并對其進行仿真計算和試驗分析。