【AICFD案例教程】电池包风冷散热分析

2023-11-21 19:20

本文主要是介绍【AICFD案例教程】电池包风冷散热分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

AICFD是由天洑软件自主研发的通用智能热流体仿真软件,用于高效解决能源动力、船舶海洋、电子设备和车辆运载等领域复杂的流动和传热问题。软件涵盖了从建模、仿真到结果处理完整仿真分析流程,帮助工业企业建立设计、仿真和优化相结合的一体化流程,提高企业研发效率。

一、概 要

1)案例描述

本案例针对电池模组风冷散热进行仿真分析,包含8个电池模组。案例使用湍流模型、热源模型和多孔介质模型进行热仿真分析。案例最后可查看温度分布云图。

2)网格

整体网格为四面体网格单元的非结构网格,网格数量247万。

图1-1 网格模型

3)计算条件

物理模型:不可压;湍流模型:Standard k-epsilon;数值格式:二阶迎风。

二、网 格

1)新建工程

① 启动AICFD 2023R2;

② 选择 文件>新建,新建工程,选择工程文件路径,设置工程文件名,点击“确定”。

图2-1 AICFD窗口

图2-2 新建工程

2)网格导入

单击菜单栏网格>导入网格,导入外部生成的计算域网格。

图2-3 网格导入

3)网格质量检查

单击菜单栏 网格>网格质量,检查网格质量。

图2-4 网格质量检查

三、求解设置

1)求解模型

双击 求解>求解模型,设置湍流模型。本案例为稳态计算,采用不可压缩流,湍流模型采用Standard k-epsilon模型。

图3-1 模型设置

右击 材料>添加材料,MaterialType选择Gas,新建材料,修改介质物性参数,如图3-2所示;

图3-2 材料选择

右击 材料>添加材料,MaterialType选择Solid,新建材料,修改介质物性参数,如图3-3所示;

图3-3 材料选择

右击 材料> 添加材料,Material Type选择Solid,新建材料,修改介质物性参数, 如图3-4所示;

图3-4 材料选择

右击 材料>添加材料,MaterialType选择Solid,新建材料,修改介质物性参数,如图3-5所示;

图3-5 材料选择

2)计算域

① 双击 求解>流动分析>计算域>Domain-FLUID_POROUS_CHIPIAN,在计算域设置窗口中类型选择“PorousDomain”,材料选择“AirPorous”和“Aluminium1”,然后点击“下一步”,在打开的流体模型窗口点击“确定”,将网格分配到计算域。

图3-6 分配计算域

② 双击 求解>流动分析>计算域>Domains>Domain-SOLID_CELL1,在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”,材料选择“Battery”,然后点击“下一步”,在打开的流体模型窗口点击“确定”,将网格分配到计算域;

③ 同上设置Domain-SOLID_CELL2、Domain-SOLID_CELL3、Domain-SOLID_CELL4、Domain-SOLID_CELL5、Domain-SOLID_CELL6、Domain-SOLID_CELL7、Domain-SOLID_CELL8;

图3-7 分配计算域

④ 双击 求解>流动分析>计算域>Domain-SOLID_SANREBAN,在计算域设置窗口中类型选择“SolidDomain”,材料选择“FHP”,然后点击“下一步”,在打开的流体模型窗口点击“确定”,将网格分配到计算域。

图3-8 分配计算域

3)边界条件

分别设置Inlet和Outlet,需要分别设置边界名称、边界类型、边界条件和数值,如图所示;

图3-9 入口定义

图3-10 出口定义

设置所有Wall的边界条件,需要分别设置边界名称、边界类型和边界条件,如图所示。

图3-11 壁面定义

4)求解参数设置

双击 求解>流动分析>交界面>Interfaces,查看自动识别的交界面。

图3-12 交界面设置

右击 求解> 流动分析> 热模型,单击 插入对象> 热源,设置8个热源;

图3-13 热源设置

右击 求解> 流动分析> 热模型,单击 插入对象> 热源,设置8个热源;

图3-14 热源设置

双击 求解>求解设置,设置计算方法,包括差分方法等;

图3-15 求解参数设置

双击 求解>求解控制,设置求解器启停条件,迭代步数等;

图3-16 求解参数设置

右击 报告表>面积分报告,设置监控进出口热流量。

图3-17 监控设置

四、初始化及求解计算

1)残差曲线与监控变量

双击 监控>残差曲线,选择查看监控曲线。

图4-1 监控曲线选择

2)初始流场设置

① 双击 求解>初始化,设置初始流场;

② 选择菜单栏 求解>初始化,初始化流场。

图4-2 初始化设置

图4-3 初始化流场

3)求解计算

选择菜单栏 求解>求解>直接求解>串行,开始计算。

图4-4 运行求解器

图4-5 选择求解模式

五、后处理

1)监控曲线

查看残差曲线。

图5-1 残差曲线

2)数据读取

双击树节点 报告>体积分报告,设置变量参数,选取域列表中目标部件,点击应用,读取散热板平均温度数据。

图5-2 流量报告

3)求解结果更新及导入

单击菜单栏 求解>可视化结果,实现可视化求解结果更新,现版本计算完成后自动进行可视化求解结果。

图5-3 结果更新

4)可视化结果

① 温度云图

单击菜单栏 后处理> 云图,选取位置域和变量参数温度,设置等级参数256,点击应用,读取电池包表面温度云图,可以看出电池包最高温度在314K左右,前排电池包最高温度略低于后排电池包。

图5-4 温度云图

单击菜单栏 后处理> 面,选取域和变量参数,设置平面参数,点击应用,读取电池包截面温度云图,可以看出电池包内部温度分布与表面温度分布大致相同。

图5-5 截面温度云图

这篇关于【AICFD案例教程】电池包风冷散热分析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/404537

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