Pour commencer l’analyse de l’écoulement des fluides, faites glisser Écoulement des fluides de la boîte à outils et des systèmes d’analyse vers la zone schématique du projet. Maintenez ensuite le maillage airFEM, le maillage batterieFEM et le flux de fluide du maillage dpmFEM avec le bouton gauche de la souris et déplacez-les vers la configuration du flux de fluide. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur Fluid Flow, puis configurez et sélectionnez Mettre à jour pour accéder à la fenêtre de configuration.
Confirmez la validité du modèle MEF et vérifiez si le maillage a un volume négatif. Maintenant, entrez dans l’interface de réglage du modèle visqueux et du modèle de rayonnement et sélectionnez respectivement le modèle K-epsilon et le modèle d’ordonnées discrètes. Remplacez le type de fluide des domaines de batterie numérotés par le type solide.
Ensuite, dans la fenêtre Solide, double-cliquez sur chaque domaine de batterie pour remplacer le matériau DPM par le matériau de batterie. Par la suite, choisissez l’élément Termes source et vérifiez les termes source en surbrillance pour ajouter une source d’énergie en affectant le nombre et le nombre de sources d’énergie et en sélectionnant Type constant pour saisir la valeur source. Remplacez le type de fluide des domaines DPM numérotés par le type solide.
Ensuite, convertissez le type de toutes les surfaces renommées, y compris les surfaces intérieures du domaine air, tous les côtés des domaines de batterie et les domaines DPM du mur par défaut vers l’interface. Pour générer des interfaces maillées, cliquez sur Interfaces maillées et accédez à la fenêtre Créer et modifier des interfaces maillées. Faites correspondre les surfaces de la cavité à tous les côtés, à l’exception des côtés supérieurs des domaines de batterie et des côtés inférieurs des domaines DPM.
Nommez-les et numérotez-les en tant qu’interface1 à interface11 respectivement. Faites ensuite correspondre les côtés supérieurs des domaines de batterie et les côtés inférieurs des domaines DPM. Nommez-les et numérotez-les en tant qu’interface12 à interface22 respectivement.
Pour affecter la surface de bordure extérieure en tant que limite thermique du mur, définissez le coefficient de transfert de chaleur sur cinq dans la condition thermique mixte. Changez ensuite le matériau de l’aluminium par défaut pour le matériau du boîtier de batterie précédemment défini par vous-même. Dans la fenêtre Entrée de vitesse, définissez les vitesses de flux d’air de toutes les entrées sur cinq mètres par seconde.
Réglez ensuite la pression manométrique de la sortie sur zéro dans la fenêtre Sortie de pression. Ensuite, définissez l’état du domaine de calcul avec une température initiale de 300 kelvins et le type d’initialisation de la solution, meilleure initialisation standard. Définissez le nombre d’itérations sur 2000 et cliquez sur Calculer pour commencer la simulation.
Pour accéder à la fenêtre CFD Post, double-cliquez sur Fluid Flow (Débit de fluide) puis sur Results (Résultats). Ensuite, dans la boîte à outils, double-cliquez sur l’icône de contour. Dans le sélecteur d’emplacement, choisissez tous les côtés des piles et passez de la pression à la température.
Cliquez ensuite sur Appliquer pour générer le contour de température des batteries. Cliquez sur Fichier, puis sur Exporter. Pour sélectionner la température des variables sélectionnées, cliquez sur le bouton déroulant des emplacements pour sélectionner les domaines de batterie.
Cliquez sur OK puis sur le bouton Enregistrer pour quitter. La variation de la température de la batterie à différentes vitesses d’écoulement d’air d’entrée a démontré que la température maximale de la batterie diminue avec l’augmentation de la vitesse d’écoulement d’air d’entrée. La comparaison de la distribution de la température de la batterie et de la distribution de la température de la deuxième batterie dans différents environnements a montré que la température de la batterie augmente dans des conditions poussiéreuses en raison de la faible conductivité thermique du DPM.
