◈ 某电池包CAE项目工作与技术总结

一.项目简介

仿真计算输入条件： 电芯发热功率为XXXW；电池包环境、初始温度为XX度。

仿真计算输出结果：电池包内电芯的温度分布情况。

 

二.技术路线

热管理仿真计算属于CFD范畴，是利用计算机求解流体流动的各种守恒控制偏微

分方程组的技术，涉及流体力学、传热学、计算方法、计算机图形处理等技术。

   主要环节：几何造型、网格划分、前处理、求解计算、后处理显示。

三.仿真计算情况

1、几何造型

Step 1：导入实体几何

本项目几何模型为外部CAD软件创建的STP格式文件。

Step 2：拓扑构建

进行几何拓扑构建，目的是进行几何检查，同时自动创建特征线。

Step 3：清理/修复几何

进行适当的几何简化处理，清理非正常的线、面等几何特征。

Step 4：创建Part

分别创建单独的part放置电池包箱体表面、电池壁面、PTC加热板壁面等点、线、面。

Step 5：创建body

body是一个封闭几何，用于标志计算域，在生成网格过程中，自动搜索Body区域。

 

2、网格划分

Step 1：初始化分块

Step 2：分割块建立拓扑结构，创建Ogrid块。

Step 3：删除计算域外的块结构

Step 4：将块结构的点、线、面关联到几何体

Step 5：在几何体上移动顶点到适当位置

Step 6：设置网格尺寸

Step 7：划分块结构的网格，点击Pre-Mesh预进行计算网格

Step 8：重新设置边上网格分布

Step 9：检查网格质量，主要检查准则包括Quality、Determinant 等。

Step 10：网格光滑处理，提高网格质量。

Step 11：转为非结构网格，

Step 12：输出网格到Fluent求解器。

                                             划分块结构

3、Fluent前处理

Step 1：导入网格模型，进行网格模型检查， 重点检查体积或面积大小、网格质量。

 

                        Fluent设置                             网格模型

 

Step 2：材料设置，流体域的材料选为空气，激活空气密度的boussinesq近似选项，密度为1.225kg/m3,

比热容为1006.43J/kg k,导热系数为0.0242w/m k，粘性系数为1.7894e-05，热膨胀系数为0.0034。

 

Step 3：材料设置，创建新固体材料cell ，用于电池单元。密度为XX kg/m3，比热容为XX J/kg k,导热

系数各向异性，分别为xx=  、yy=  、zz=   w/m k。选用材料库的某材料，用于电池隔板、PTC加热板、

电池箱体。

 

Step 4：单元区域条件设置，包括1个流体计算域，2个固体计算域，流体域选用空气介质，电池单

元体选用cell固体域，PTC加热板的热源密度为 XX w/m3。

 

四、Fluent求解处理

Step 1：求解方法设置。

Step 2：求解控制设置。