Um mit der Strömungsanalyse zu beginnen, ziehen Sie Strömungsflüssigkeit aus der Toolbox und den Analysesystemen in die schematische Zone des Projekts. Halten Sie dann airFEM mesh, batteryFEM mesh und dpmFEM mesh fluid flow mit der linken Maustaste gedrückt und verschieben Sie sie auf fluid flow setup. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Fluid Flow, richten Sie es ein und wählen Sie Aktualisieren, um das Setup-Fenster aufzurufen.
Bestätigen Sie die Gültigkeit des FEM-Modells und prüfen Sie, ob das Netz ein negatives Volumen hat. Rufen Sie nun die Einstellungsschnittstelle des Viskositätsmodells und des Strahlungsmodells auf und wählen Sie das K-Epsilon-Modell bzw. das Modell Diskrete Ordinaten aus. Ändern Sie den Fluidtyp der nummerierten Batteriedomänen in den Volumenkörpertyp.
Doppelklicken Sie dann im Fenster Durchgehend auf jede Akkudomäne, um das DPM-Material in das Akkumaterial zu ändern. Wählen Sie anschließend das Element Quellterme aus und aktivieren Sie die markierten Quellterme, um eine Energiequelle hinzuzufügen, indem Sie die Anzahl und die Anzahl der Energiequellen zuweisen und den konstanten Typ auswählen, um den Quellwert einzugeben. Ändern Sie den Fluidtyp nummerierter DPM-Domänen in den Volumenkörpertyp.
Konvertieren Sie als Nächstes den Typ aller umbenannten Oberflächen, einschließlich der inneren Oberflächen der Luftdomäne, aller Seiten der Batteriedomänen und DPM-Domänen von der Standardwand in die Schnittstelle. Um Netzschnittstellen zu generieren, klicken Sie auf die Netzschnittstellen und rufen Sie das Fenster Netzschnittstellen erstellen und bearbeiten auf. Passen Sie die Kavitätenoberflächen an alle Seiten an, mit Ausnahme der Oberseiten der Akkudomänen und der Unterseiten der DPM-Domänen.
Benennen und nummerieren Sie sie als interface1 bzw. interface11. Passen Sie dann die Oberseiten der Akkudomänen und die Unterseiten der DPM-Domänen an. Benennen und nummerieren Sie sie als interface12 bzw. interface22.
Um die äußere Randfläche als thermische Wandbegrenzung zuzuweisen, legen Sie den Wärmedurchgangskoeffizienten in der gemischten thermischen Bedingung auf fünf fest. Wechseln Sie dann das Material von Standard-Aluminium auf das zuvor selbst definierte Batteriekastenmaterial. Stellen Sie im Fenster "Geschwindigkeitseinlass" die Luftströmungsgeschwindigkeiten aller Einlässe auf fünf Meter pro Sekunde ein.
Stellen Sie dann den Manometerdruck des Auslasses im Fenster Druckausgang auf Null ein. Legen Sie als Nächstes den Zustand der Rechendomäne mit einer Anfangstemperatur von 300 Kelvin und dem Lösungsinitialisierungstyp fest, der am besten Standardinitialisierung ist. Legen Sie die Anzahl der Iterationen auf 2000 fest, und klicken Sie auf Berechnen, um die Simulation zu starten.
Um das CFD-Post-Fenster aufzurufen, doppelklicken Sie auf Fluid Flow gefolgt von Results. Doppelklicken Sie dann in der Toolbox auf das Symbol der Kontur. Wählen Sie in der Standortauswahl alle Seiten der Batterien aus und wechseln Sie von Druck auf Temperatur.
Klicken Sie anschließend auf Übernehmen, um die Temperaturkontur der Batterien zu generieren. Klicken Sie auf "Datei" und dann auf "Exportieren". Um die Temperatur der ausgewählten Variablen auszuwählen, klicken Sie dann auf die Dropdown-Schaltfläche der Standorte, um die Batteriedomänen auszuwählen.
Klicken Sie auf OK und dann auf die Schaltfläche Speichern, um den Vorgang zu beenden. Temperaturschwankungen des Batteriepacks bei unterschiedlichen Lufteinlassgeschwindigkeiten zeigten, dass die maximale Temperatur des Batteriepacks mit zunehmender Geschwindigkeit des Lufteinlasses abnimmt. Der Vergleich der Temperaturverteilung des Batteriepacks und der Temperaturverteilung der zweiten Batterie in verschiedenen Umgebungen zeigte, dass die Temperatur der Batterie unter staubigen Bedingungen aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit von DPM ansteigt.
