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TAITherm — 专业热管理工具

      TAITherm 是美国ThermoAnalytics 企业开发 的专业三维热仿真分析工具RadTherm 的升级产品,在继承RadTherm特征 的基础上,开发了新型高效求解器Multigrid Solver,求解效率和精度均有大幅度提高。TAITherm以其方便 的热建模方式和高效 的热求解能力,广泛应用于国内外汽车、工业、轨道交通、重型机械等行业 的热仿真、热防护设计、目标热特征模拟等。同系列 的CoTherm App提供了TAITherm 与Starccm+、Fluent、OpenFoam、GT、SIMULINK 等多种工具 的自动耦合功能,使得采用热流耦合模拟长时间瞬变热过程 的方法更加高效。

 

 

产品先容

• 主要特点

      全面 的热分析

       TAITherm 全面模拟热传导、热对流和热辐射三种传热方式:考虑热辐射 的多次反射,利用蒙特卡洛法自动计算辐射热交换系数,既可以考虑分析对象受空气环境 的影响,又可以引入天气文件,模拟太阳辐射受地理位置、云层遮挡和散射等因素 的影响;多层次 的对流换热模拟方式,既可以用内置 的对流换热库快速模拟流动散热条件,又可以与CFD 工具耦合以准确考虑复杂流动散热 的影响;方便 的热传导建模方式,既可以用一层面网格模拟多层隔热设计,又可以通过定义接触热阻模拟相邻部件 的传热效果。

 

    

 

      专业 的热电耦合模型

      TAITherm 的电池模块依据电池单体组分材料和电池 的放电特性,考虑电池 的串并联关系,快速搭建电池单体或者电池包 的热电耦合模型,分析电池充、放电过程中电池电压和温度场变化,评估电池包 的散热策略。

 

      科学 的人体热舒适性评价

     TAITherm 的人体舒适度模块允许用户在仿真环境中设置虚拟假人,基于Fiala 人体调节模型,考虑人体 的典型生理结构,模拟人体自身生热及其新陈代谢受外界环境 的影响,并采用Berkeley 热舒适性模型即美国冷暖空调工程师协会标准,对假人 的整体和身体各部位 的局部热感觉和人体舒适度水平进行评价,该方法被广泛认为是先进 的人体热舒适度研究方法。

 

      适用于瞬态热过程模拟

     

 

       可以模拟热分析对象在以分钟、小时甚至以天为单位 的长时间内 的热状况,准确捕捉其在长时间内 的热特征,避免因为仅仅进行了稳态工况分析而造成 的过设计或者欠设计情况 的出现。

 

 

      丰富 的外部接口

TAITherm 可导入Nastran 等格式 的网格模型,与Fluent、StarCCM+、OpenFoam 等CFD 工具有直接接口, 并与一维分析工具GT、Simulink、AMESim 等工具有接口,实现1D-3D耦合下系统仿真,与三维结构分析工具ABAQUS 有接口,可实现热应力计算。


• COTHERM 自动控制耦合流程

 

     

       TAITherm 与CFD 工具耦合是在保证求解精度 的情况下求解效率很高 的热仿真分析方案。CFD 工具 的优势在于流场计算,TAITherm 则是国内外应用广泛 的热分析工具,其特点是热辐射和热传导求解准确、求解时间短,适用于稳态和瞬态工况 的热仿真,当仿真存在复杂流场 的热过程时则需要耦合CFD 工具为其提供对流换热边界条件, COTHERM 使耦合流程界面化,既解放了人力,同时可以夜以继日 的利用电脑资源,节省时间成本。

 

     分析怠速、热机停车等标准整车试验工况下发动机舱内、底盘温度场分布,帮助工程师完成发动机舱内 的布局、隔热罩外形和材料设计、散热器选型等。

 

      电池包散热分析

     结合TAITherm 基本功能以及电池模块,采用热电耦合 的方式分析电池包内温度场分布,评估电池热管理系统 的有效性,分析外界环境及整车与电池包 的相互影响。

 

      电池寿命分析

     基于TAITherm 电池模型 的热电耦合特性,结合Cotherm电池寿命模型,实现对不同工况、地区和季节等条件下 的电池寿命进行预测,为热管理控制系统设计和质保期限评估等项工作提供依据。

 

      电池热失控分析

     模拟电池模组/ 包在发生针刺破坏或内部短路情况下,导致电芯迅速升温最终发生热失控 的情形。通过仿真可查看热失控 的扩散过程以及对预防措施起到 的效果进行评估,根据仿真结果反过来引导隔热设计。

 

      空调环控热分析

     分析在暴晒及空调开启瞬态制冷制热过程中乘员 的热感觉以及热舒适度 的变化,由此来评估并优化出风口位置及风量、风道结构、玻璃窗材料、隔热材料、表面油漆等。

 

      制动热分析

     分析常规制动、紧急制动等工况下制动盘、闸瓦 的温度场分布以及温度场随时间 的变化,为热应力以及热疲劳分析、选材、形状结构优化等提供帮助。

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