车辆热管理_KULI案例解析_CFD耦合与阻力矩阵
-CFD Coupling with Resistance Matrix-
CFD耦合_阻力矩阵
--车辆热管理_KULI案例--
01
前言
❖ 本篇章将简要介绍KULI中CFD耦合与阻力矩阵的使用方法，所使用的模型与元件及参数等均来源于KULI自带模型库，有兴趣的小伙伴可以自行尝试_
❂_CFD耦合的作用_
✦ 通过KULI-CFD耦合可以在KULI模拟中考虑热交换器上非均匀气流分布的影响；
✦ 冷却气流的速度分布通过CFD分析来确定；
✦ CFD仿真结果将被转换为KULI可读格式；
✦ 基于CFD信息，结合冷却系统计算阻力矩阵；
✦ 阻力矩阵将通过Block加入到冷却包中，用于模拟不均匀的流动分布；
▓ Learning Objective
_ 学习目标
❂ 学习CFD数据转换为KULI CFD文件
❂ 学习阻力矩阵的生成
❂ 学习将阻力矩阵应用于KULI模型
▓ Cooling System
_ 冷却系统
✦ 建立一个阻力矩阵，需要在一个冷却系统中通过Block进行；
✦ Block应包括冷却包中用于计算CFD不均匀气流分布的所有元件；
✦ 需要在Block中对一个元件进行划分，以提供一个网格，来查看气流分布对Block中每个组件表面的影响；
✦ 在本案例中，我们将把水散热器Subdivision(划分)成多个部分，且这些部分都需要包含在一个Block中；
❂_注意
❆ 阻力矩阵只能与冷却系统的Block连接使用；
❖ 之前已经出过KULI的教程或案例，内容相对详细，本篇章会针对之前篇章未涉及的内容进行详细介绍，之前篇章介绍过的内容将一笔带过_
❖ 如果遇到不明白的问题，可参考之前篇章_
相关文章，在仿真秀官网搜索：
❂ 车辆热管理_KULI简介
❂ 车辆热管理_KULI_01软件界面
❂ 车辆热管理_KULI_02散热器元件建模
❂ 车辆热管理_KULI_03空气侧元件建模
❂ 车辆热管理_KULI_04 风扇元件建模
❂ 车辆热管理_KULI_05换热器元件建模(上)
❂ 车辆热管理_KULI_06换热器元件建模(下)
❂ 车辆热管理_KULI_07Medium-介质
❂ 车辆热管理_KULI案例解析_卡车冷却系统
❂ 车辆热管理_KULI案例解析_汽车冷却系统
02
正文
❖本案例的分析流程大致如下_
▓ 模型读入
▓ 换热器划分
▓ 空气侧路径设置
▓ CFD文件生成阻力矩阵
▓ 阻力矩阵与冷却系统
▓ 其他
-----◆-----
▓ 模型读入
❖本案例意在介绍CFD耦合与阻力矩阵的使用方法，所以采用KULI模型库中已经存在的半成品模型，不再重头建立，对建模过程存在疑问的小伙伴可以翻阅之前的篇章_
✦本案例来自KULI自带模型库，模型文件名称如下_
✦ExCFD_BaseModel.scs基础模型
✦ExCFD_RM.scs完成CFD耦合与阻力矩阵生成的模型
✦以上两个模型均存在于KULI模型库中，文件路径：KULI安装目录\data\CoolingSystems_
✦创建一个Project，并设置根目录为：KULI安装目录\data_
✦读入KULI模型库中的ExCFD_BaseModel.scs模型文件_
✦该模型的组成大概如上图所示_
▓ Division of the Heat Exchanger
_换热器划分
✦切换至“Circuits/Air Path”选项卡，打开水散热器元件_
✦借助Subdivision功能对水散热器元件进行区域划分；
✦网格多少决定了冷却系统Block内风速分布的分辨率；
✦划分后的冷却系统如下所示；
▓ Air Side
_空气侧路径设置
✦将CAC与RAD划分后的所有块放置到一个Block中_
✦并参照上图进行Nodes表设置，完成空气侧路径设置；
✦实际上导入的模型已完成Nodes表的设置，对水散热器切分后只需要调整Block包含的散热器元件即可；
✦完成后需回到“General data”界面进行连接检查以确保模型连接无误；
▓ CFD文件生成阻力矩阵
❆为了考虑非均匀气流对冷却系统仿真的影响，需要利用CFD数据对其气流分布进行分析；
❆因此，需要提前对冷却空气路径进行CFD分析；
❆风速分布将存储在一个CFD文件中，该文件将传输到KULI中使用；
✦CFD文件可由多种方式获得，比如该文件可以是Profile文件，通过CFD软件Fluent后处理生成；
✦本案例的CFD文件为ExCFD-1.prof，文件存储目录：KULI安装目录\data\Components；
✦不同的CFD软件生成CFD文件的操作不同，文件类型可能也存在差异，且有些CFD文件不能被KULI所识别，本篇章同时给出利用CFD数据在KULI中以复 制粘贴方式生成KULI CFD文件的方法；
✦即当CFD文件不被KULI识别时，可将存放CFD数据的文件以TXT或Word等格式打开，并将数据整理到Excel表格中，在KULI中通过手动粘贴的方式自行创建一个KULI CFD文件；
