在全球能源結(jié)構(gòu)加速轉(zhuǎn)型的大背景下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)異軍突起，成為可持續(xù)發(fā)展的重要驅(qū)動力。而作為新能源汽車 “心臟” 的電池系統(tǒng)，其熱管理技術(shù)的優(yōu)劣，直接決定了車輛的安全性、續(xù)航里程和使用壽命。電池在充放電過程中會產(chǎn)生大量焦耳熱，若熱量無法及時散發(fā)，電池溫度持續(xù)攀升，不僅會導致電池性能衰減、容量降低，還可能引發(fā)熱失控，造成嚴重的安全事故。因此，高效精準的電池熱管理系統(tǒng)，已成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)瓶頸之一。

積鼎自主研發(fā)的 VirtualFlow計算流體力學軟件，憑借其先進的技術(shù)架構(gòu)和卓越的計算性能，為電池熱管理領(lǐng)域帶來了創(chuàng)新的解決方案，為我國新能源產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展提供了有力支撐。

在數(shù)值計算層面，VirtualFlow 針對電池熱管理系統(tǒng)建立了全面且精準的計算模型。計算域精細涵蓋了從電芯、母排、正負極等核心部件，到導熱膠、電池包外殼等輔助結(jié)構(gòu)的固體區(qū)域，以及負責熱量傳遞的液體冷卻通道流體域。

在網(wǎng)格劃分這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，VirtualFlow 采用先進的笛卡爾網(wǎng)格技術(shù)，通過簡單設定流體域尺寸和加密區(qū)域，即可實現(xiàn)網(wǎng)格的自動化生成，極大地提高了建模效率。與Fluent 軟件使用 FluentMeshing 劃分多面體網(wǎng)格的方式相比，VirtualFlow 不僅操作更為簡便，而且創(chuàng)新性地運用 IST 網(wǎng)格技術(shù)，實現(xiàn)了流體域與固體域共用同一套網(wǎng)格，顯著提升了共軛換熱問題的求解精度，有效避免了因網(wǎng)格不匹配導致的計算誤差。

計算設置過程中，VirtualFlow 基于對電池熱管理物理過程的深入理解，選用標準的 k-epsilon 湍流模型，并以水作為冷卻介質(zhì)，確保模型能夠準確模擬實際工況。同時，針對不同固體材料，如導熱膠、冷板、母排等，精確輸入其密度、比熱容、導熱系數(shù)等關(guān)鍵屬性參數(shù)，使得計算模型更加貼合真實物理特性。此外，VirtualFlow還可以通過UDF接口實現(xiàn)風扇、冷板等多種電池熱管理所需部件的簡化輸入，將熱管理散熱部件簡化為特定物理模型，提高電池熱管理仿真效率。

對比 VirtualFlow 與 Fluent 的計算結(jié)果，二者展現(xiàn)出高度的一致性。

模組內(nèi)部溫度云圖（為了網(wǎng)格的設置，VirtualFlow對進出口管壁進行了加厚）

模組中截面溫度云圖

冷板內(nèi)部流體域溫度云圖

與 Fluent 相比，VirtualFlow 在電池熱管理應用中具有顯著優(yōu)勢：

1. 網(wǎng)格技術(shù)優(yōu)勢：VirtualFlow 能夠快速生成高質(zhì)量網(wǎng)格，大幅縮短建模周期。IST 網(wǎng)格技術(shù)的應用，在簡化網(wǎng)格劃分流程的同時，顯著提升了共軛換熱計算精度，確保對電池熱管理中復雜傳熱傳質(zhì)過程的準確模擬。

2. 硬件適配性強：其前處理過程對硬件性能要求較低，普通辦公筆記本或臺式機即可處理一億以上網(wǎng)格的復雜算例，有效降低了企業(yè)的仿真計算成本，提高了軟件的普及性和易用性。

3. 模型驗證與通用性：VirtualFlow 的湍流模型、多相流以及相變模型經(jīng)過上百個實際場景的嚴格驗證，求解精度與國際一流軟件相當，能夠滿足電池熱管理領(lǐng)域各種復雜工況下的單相流、多相流仿真需求，為不同類型電池熱管理系統(tǒng)的設計和優(yōu)化提供了有力工具。

4. 定制化開發(fā)能力：作為擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)軟件，VirtualFlow 具備強大的定制化開發(fā)能力?？筛鶕?jù)企業(yè)的特定需求，進行深度二次開發(fā)，實現(xiàn)軟件與企業(yè)業(yè)務流程的無縫對接，提供個性化、專業(yè)化的電池熱管理解決方案。

?若您希望深入了解積鼎 CFD 軟件在電池熱管理領(lǐng)域的應用詳情及其他行業(yè)解決方案介紹，歡迎訪問www.simpop.cn

審核編輯 黃宇