在做电池热管理三维仿真(如Star-ccm+)时,往往会碰到几个比较棘手的场景:
而一维系统仿真(如 Amesim,Matlab)擅长搭建复杂热管理控制策略、复杂的发热量算法,计算效率高,适合多种场景分析;三维 CFD能高精度求解电池传热问题,并体现流道、箱体换热等局部细节。一维与三维联合仿真正是为了兼顾系统控制策略的完整性与三维物理场的高精度,实现热管理方案既 “跑得动” 又 “算得准”。
而Star-ccm+与Amesim的耦合主要有如下两种方式:
今天就简单来讲讲这两种耦合方式的实现方式与差异,以及优缺点。
Star-ccm+与Amesim实时耦合是通过 TCP/IP 专用耦合接口 交换数据,实现双向强耦合。
而在Star-ccm+这边需要在相关的材料参数激活如下物理模型,
而在外部链接这边首先确保确保端口号与Amesim的一致,然后通过场函数与报告的形式进行输入输出设置。
耦合过程不是太复杂,B站上相关视频,可以参考。
FMU耦合在Amesim侧需要通过Interface Icon建立连接,所以若要切换耦合模式的话,需要重新建个接口连一下。
另外有一点比较重要,需要将Amesim计算类型改成固定步长,不改的话虽然能识别接口,但是计算不到相应的结果。余下的就按demo步骤导出FMU即可。
而在Star-ccm+端,跟实时联合仿真不一样的是需要新建一个物理模型和一个虚拟的体来建立耦合。
再导入FMU以后,需要右键link1的import settings将输入输出信息导入。
输入值引用给相应的区域或者边界就行。至于输出值,需通过建立相关的报告赋值给link里的相应信号。
简单汇总了如下几条两种耦合方式的优缺点:
从作者的使用感受来说,初期的控制逻辑调试还是实时耦合好一些,能够实时排查数据、控制逻辑和阈值点的准确性,一旦模型稳定了能转FMU还是尽量转成FMU导入仿真,单一软件仿真无论从效率还是数据传递上都会高效些。