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Star-ccm+:自动化之魂-Java macro宏应用

2月前浏览2490

背景

作为一名热仿真CFDer,你是否遇到过以下场景:

  • 同样的case需要研究单一变量的影响
  • 在衍生体里设置几十个位置不同的监测点
  • 不同的体设置不同的发热量,以及这些体之间的接触热阻

面对以上场景是不是经常会抓耳挠腮,反感重复的机械操作,同时又容易出错,需要花更多的时间来检查一遍呢。

Star-ccm+ java macro宏应用

Star-CCM+,作为流体动力学分析的领军软件,不仅以其直观的操作界面和强大的计算能力著称,在新能源电池包建模方面由于薄壁体网格和非共节点在网络数量上的优势更是让Star-ccm+异军突起。

在工程模拟和科学研究的征途上,时间即是效率,自动化即是提高工作效率的关键。Star-CCM+的Java宏支持批处理功能,用户可以录制一系列操作,然后通过宏文件重复执行这些操作,实现批量计算。这不仅节省了大量手动设置的时间,也减少了人为错误,提高了计算的准确性和重复性。

 

场景1 -批量计算

一列火车以固定速度运行,仿真计算不同角度横风时的火车阻力。模型与边界条件如下图:

 

这个case在完成简化模型、网格划分和参数设置后,要得到不同角度的结果只需改变一个边界条件就可,传统的方式是打开模型,修改参数,提交计算并提取结果。但利用Java macro宏就可以将流程简化,批量计算不同边界条件的case,包括风速、角度等,大大提交计算效率。

 

场景2 -自动边界条件

另一个应用场景是电池热管理仿真,对于电芯、Basbar等发热体需要设置不同的发热量和接触电阻时,就可以用Macro宏来实现,减少重复操作并且提升设置准确率。

 

还有个场景针对电芯数量较多时的重复设置,比如圆柱电芯的柱坐标的创建和设置,几个电芯还能咬咬牙手动设置下,要是数量在几百上千,是不是会让人崩溃。这些问题若应用宏来处理,不仅方便快捷,还能保证准确率。

 

总结

Star-ccm+的java宏功能,可以帮助CFDer实现类似Amesim和Matlab的批量计算,让自动化仿真触手可及。将前后处理、求解等步骤无缝集成,极大提升了工作效率。


来源:韩工的酱油台
Star-CCM+MATLAB新能源AMESim
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-09-11
最近编辑:2月前
电工韩
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本文摘要(由AI生成):这段文字主要讲解了如何使用乐高积木搭建电池换热模型、使用 AVL Cruise M 进行离散建模,以及集成式单元的使用感受。首先通过乐高积木搭建电池换热模型,再借助 AVL Cruise M 软件模拟出 2D、3D 离散示意图,最终得出集成式单元的优缺点。热模型就是乐高积木看着家里小朋友玩乐高积木,突发奇想,一个积木是一个质量块的话,我也能用乐高来搭一个电池换热模型。于是,就拿些零散的积木搭成了一个简易的电池“换热模型”。 整个液冷模组包含了进出水口、液冷板、导热胶和电芯,电芯部分不同的颜色代表了将要离散的质量块。通过冷板设计可以预判下最低最高温出现的位置,模型中靠近进出口位置z方向上做了细分,而中间部分都可以不做离散,保证平均温度能匹配上就可以。若进出口在同一侧,还可以考虑y向离散。 一个单元解决模组离散最近使用AVL Cruise M时发现他的离散质量块很有意思,可以根据需要对质量块任意离散,也有点像搭乐高的感觉。 上图中的是2D离散示意图,可以将z向(高度方向做不均一的离散),如下图。若是水冷板在底部的话,可以使计算结果更贴近最低最高温度。 离散后得到如下的热口(heat port)/温度口(measurement port)的坐标,可以根据坐标定义热源,在定义发热量的同时,也可以对特殊位置进行温度修正建模,比如最上面是busbar,可以再用热传导元件进行连接。 而在测温口定义的时候,只需要定义相关的信号坐标就可以输出想要的参数了,非常方便。 下图是3D固体元件离散示意图,3D元件可以在xyz方向上都进行非均一离散,而且都能在层与层之间定义热阻,可以根据需要把电芯离散得很复杂。只是需要很强的空间逻辑,实在不行就像我一样拿乐高来搭个模型也能起到辅助作用。 集成式单元使用感受集成式单元最大的使用感受就是方便,省去了要拖很多单元进来,再分别设置参数的烦恼。不过缺点就是不太好检查错误,万一哪个参数定义错了,检查起来有点费脑。总体感受AVL的Cruise M在传热这块做得还不错,help文档写得很详细,可以借鉴学习下。 下期来讲讲集成性更高的battery module单元。来源:韩工的酱油台

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