基于starccm的电芯热管理仿真

首先准备电芯热管理的3D数模，导入到前处理软件中（ANSA，HM等），将各个区域区分开，生成不同部件，并做一些简化处理（倒圆角、去除与散热无关的部件，抽取流体域等），再生成面网格后，导出STL.文件。

在此模型中，对一片电芯进行水冷散热，即电芯极耳与导热硅胶垫传热，导热硅胶垫在与水冷板接触，将热量带走。

1、将导出的STL.文件导入到STARCCM中：

导入面网格时，选择创建新区域、边界模式为每个固体一个边界，单位选择mm。

2、导入面网格之后，要检查网格质量

选择启动面网格修复，import，选择导入的面网格，检查面网格质量质量时，要一个区域一个区域的导入，否则会因为两个区域因为粘连在一起，导致网格报错。

当看到右侧显示为0，表示网格没问题，若没有显示0，一般是有些面漏掉，或者有重合面，需要去前处理软件中解决。

3、体网格的绘画

此模型中，分为铜极耳、铝极耳、电芯本体、硅胶垫、水冷板、流体域。一般长方体选择薄体网格画体网格，比如铜铝极耳和电芯、硅胶垫等，此种网格类型网格数量少，计算速度快；

对于不规则的水冷板和流体域，需要用多面体网格绘画，此种网格类型能较好的保证区域形状，但是网格数量较多，计算速度慢。对于流体域，还需要绘画边界层，边界层得绘画由棱柱层网格制作，一般需要确定3个参数：第一层网格高度（粘性子层），边界层数，边界层总厚度。具体如何确定这三个参数需要根据Y 来确定，一般对于小雷诺数，边界层要比较密集，层数较多，Y 一般小于1，对于高雷诺数，边界层数可以少一些，Y 一般在30左右。

4、物理模型的选择

由于本案例不涉及到电热耦合，铜铝极耳、水冷板、导热硅胶垫、电芯的物理模型选择上图即可。本案例为瞬态求解，选择隐式不定常。

流体域物理模型选择为上图所示。

5、交界面的生成

交界面生成以后，相接触的面才会有热量传递，具体方法如下：

按住ctrl键后，同时选中两个区域中相同的面，右键选择生成界面。界面类型选择为映射接触界面（若为电热耦合，则为接触界面）。

在交界面中可以设置接触热阻。

6、仿真参数的设定

本案例中，电芯发热量为10W，电芯物理条件选择为总热源：

并且电芯的导热系数也可以在其中设定。

边界条件设置为绝热，即所有热量均通过水冷板带走。

水冷板流体的进口边界条件设置为速度进口：

进口流速为4m/s，进口水温为25℃。

7、停止标准的设定：

最大内部迭代步数为1s内，需要计算多少步，一般为10-20步。

最大物理时间为需要计算多少秒。

8、监控点的设定：

本案例监控电芯的最大温度：

右键选择生成监控点和绘图

9、模型计算

初始化计算后，选择运行。

10、模型后处理

双击绘图，显示各个监控点温度随时间变化的情况：

在场景中，右键新建标量场景，选择函数，区域后，双击标量场景，显示模型云图：