电池热管理CFD解决方案，为新能源汽车筑安全防线

在全球能源结构加速转型的大背景下，新能源汽车产业异军突起，成为可持续发展的重要驱动力。而作为新能源汽车 “心脏” 的电池系统，其热管理技术的优劣，直接决定了车辆的安全性、续航里程和使用寿命。电池在充放电过程中会产生大量焦耳热，若热量无法及时散发，电池温度持续攀升，不仅会导致电池性能衰减、容量降低，还可能引发热失控，造成严重的安全事故。因此，高效精准的电池热管理系统，已成为新能源汽车产业发展的核心技术瓶颈之一。

积鼎自主研发的 VirtualFlow计算流体力学软件，凭借其先进的技术架构和卓越的计算性能，为电池热管理领域带来了创新的解决方案，为我国新能源产业的自主可控发展提供了有力支撑。

在数值计算层面，VirtualFlow 针对电池热管理系统建立了全面且精准的计算模型。计算域精细涵盖了从电芯、母排、正负极等核心部件，到导热胶、电池包外壳等辅助结构的固体区域，以及负责热量传递的液体冷却通道流体域。

在网格划分这一关键环节，VirtualFlow 采用先进的笛卡尔网格技术，通过简单设定流体域尺寸和加密区域，即可实现网格的自动化生成，极大地提高了建模效率。与Fluent 软件使用 FluentMeshing 划分多面体网格的方式相比，VirtualFlow 不仅操作更为简便，而且创新性地运用 IST 网格技术，实现了流体域与固体域共用同一套网格，显著提升了共轭换热问题的求解精度，有效避免了因网格不匹配导致的计算误差。

 

计算设置过程中，VirtualFlow 基于对电池热管理物理过程的深入理解，选用标准的 k-epsilon 湍流模型，并以水作为冷却介质，确保模型能够准确模拟实际工况。同时，针对不同固体材料，如导热胶、冷板、母排等，精确输入其密度、比热容、导热系数等关键属性参数，使得计算模型更加贴合真实物理特性。此外，VirtualFlow还可以通过UDF接口实现风扇、冷板等多种电池热管理所需部件的简化输入，将热管理散热部件简化为特定物理模型，提高电池热管理仿真效率。

对比 VirtualFlow 与 Fluent 的计算结果，二者展现出高度的一致性。

模组内部温度云图（为了网格的设置，VirtualFlow对进出口管壁进行了加厚）

模组中截面温度云图

  冷板内部流体域温度云图

 与 Fluent 相比，VirtualFlow 在电池热管理应用中具有显著优势：

1. 网格技术优势：VirtualFlow 能够快速生成高质量网格，大幅缩短建模周期。IST 网格技术的应用，在简化网格划分流程的同时，显著提升了共轭换热计算精度，确保对电池热管理中复杂传热传质过程的准确模拟。

2. 硬件适配性强：其前处理过程对硬件性能要求较低，普通办公笔记本或台式机即可处理一亿以上网格的复杂算例，有效降低了企业的仿真计算成本，提高了软件的普及性和易用性。

3. 模型验证与通用性：VirtualFlow 的湍流模型、多相流以及相变模型经过上百个实际场景的严格验证，求解精度与国际一流软件相当，能够满足电池热管理领域各种复杂工况下的单相流、多相流仿真需求，为不同类型电池热管理系统的设计和优化提供了有力工具。

4. 定制化开发能力：作为拥有完全自主知识产权的国产软件，VirtualFlow 具备强大的定制化开发能力。可根据企业的特定需求，进行深度二次开发，实现软件与企业业务流程的无缝对接，提供个性化、专业化的电池热管理解决方案。

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