动力电池液冷系统仿真：全面流程

1几何模型处理

液冷系统仿真分析结果取决于液冷流场几何模型精确程度，因此应保证流场几何模型的准确度，尽可能保留对流体流动有影响的零部件、细节及特征，具体要求如下：

1）在CAD三维软件里抽取液冷流场仿真几何模型，模型的分管路应分割留有交界面面，以保证仿真分析过程中检测每个分路流量；

2）在处理几何模型时，应保留主管与支管的连接管道、冷板和管路的快插接头，进出水口处的接头、管路变径、管路弯曲和局部弯头等细节特征；

2仿真目的

在常规不同工况下，计算液冷系统的压降得出系统的P-Q曲线和不同回路之间的冷却液流量分配，分析是否满足液冷系统流场设计的目标。

1）不同工况下，液冷系统的压降得出系统的P-Q曲线；

2）计算出不同回路之间的流量，分析出冷板间的流量差；

3仿真步骤

3.1 导入模型、表面修复

将几何模型导入Star CCM+软件，Surface Repair检查几何模型表面是否存在错误，若显示错误，进行手动几何修复或CAD三维软件重新调整几何模型。

图 1  几何模型表面修复

3.2 块分割

通过Split Part Surface by Path命令分割进出水口和流体面，以在Region里设置边界条件。

图2 几何块分割命令

3.3 几何（Part）转成域（Region）

使用Assign Part to Regions命令将几何体转换成计算域

图3 几何转换计算域

4.3.4  设置边界条件

为了形成边界层网格，在流体Region下设置正确的进出口边界条件

1. 4.3.5 网格划分

1）网格划分操作可以在Operations中Automatedmesh或Continua中Mesh命令中进行设置，在网格模型中应选Prism Layer Mesh选项，接下来设置主要参数：

2）设置网格基本尺寸（Base Size）：根据流道尺寸；

3）设置边界层层数（Numberof Prism Layers）：推荐3~5层；

4）设置边界层增长率（PrismLayer Stretching）：推荐为1.2；

5）设置边界层厚度（PrismLayer Thickness）：推荐为基本尺寸的15%~25%；

图5 Automated Mesh网格设置

图6 Continua网格参数设置

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