TAITherm — 專業熱管理工具

hirain_md發表於2019-07-05

      TAITherm 是美國ThermoAnalytics 公司開發的三維熱模擬分析工具RadTherm 的升級產品,在繼承RadTherm特徵的基礎上,開發了新型求解器Multigrid Solver,求解效率和精度均有大幅度提高。TAITherm以其方便的熱建模方式和熱求解能力,廣泛應用於國內外汽車、工業、軌道交通、重型機械等行業的熱模擬、熱防護設計、目標熱特徵模擬等。同系列的CoTherm 軟體提供了TAITherm 與Starccm+、Fluent、OpenFoam、GT、SIMULINK 等多種工具的自動耦合功能,使得采用熱流耦合模擬長時間瞬變熱過程的方法更加高效。



產品介紹

• 主要特點

      全面的熱分析

       TAITherm 全面模擬熱傳導、熱對流和熱輻射三種傳熱方式:考慮熱輻射的多次反射,利用蒙特卡洛法自動計算輻射熱交換系數,既可以考慮分析物件受空氣環境的影響,又可以引入天氣檔案,模擬太陽輻射受地理位置、雲層遮擋和散射等因素的影響;多層次的對流換熱模擬方式,既可以用內建的對流換熱庫快速模擬流動散熱條件,又可以與CFD 工具耦合以準確考慮複雜流動散熱的影響;方便的熱傳導建模方式,既可以用一層面網格模擬多層隔熱設計,又可以透過定義接觸熱阻模擬相鄰部件的傳熱效果。


     TAITherm — 專業熱管理工具


       熱電耦合模型

      TAITherm 的電池模組依據電池單體組分材料和電池的放電特性,考慮電池的串並聯關係,快速搭建電池單體或者電池包的熱電耦合模型,分析電池充、放電過程中電池電壓和溫度場變化,評估電池包的散熱策略。


       科學的人體熱舒適性評價

     TAITherm 的人體舒適度模組允許使用者在模擬環境中設定虛擬假人,基於Fiala 人體調節模型,考慮人體的典型生理結構,模擬人體自身生熱及其新陳代謝受外界環境的影響,並採用Berkeley 熱舒適性模型即美國冷暖空調工程師協會標準,對假人的整體和身體各部位的區域性熱感覺和人體舒適度水平進行評價,該方法被廣泛認為是人體熱舒適度研究方法。


       適用於瞬態熱過程模擬

TAITherm — 專業熱管理工具

     


       可以模擬熱分析物件在以分鐘、小時甚至以天為單位的長時間內的熱狀況,準確捕捉其在長時間內的熱特徵,避免因為僅僅進行了穩態工況分析而造成的過設計或者欠設計情況的出現。

TAITherm — 專業熱管理工具


TAITherm — 專業熱管理工具


        豐富的外部介面

TAITherm 可匯入Nastran 等格式的網格模型,與Fluent、StarCCM+、OpenFoam 等CFD 工具有直接介面, 並與一維分析工具GT、Simulink、AMESim 等工具有介面,實現1D-3D耦合下系統模擬,與三維結構分析工具ABAQUS 有介面,可實現熱應力計算。


• COTHERM 自動控制耦合流程


     

       TAITherm 與CFD 工具耦合是在保證求解精度的情況下求解效率很高的熱模擬分析方案。CFD 工具的優勢在於流場計算,TAITherm 則是國內外應用廣泛的熱分析工具,其特點是熱輻射和熱傳導求解準確、求解時間短,適用於穩態和瞬態工況的熱模擬,當模擬存在複雜流場的熱過程時則需要耦合CFD 工具為其提供對流換熱邊界條件, COTHERM 使耦合流程介面化,既解放了人力,同時可以夜以繼日的利用電腦資源,節省時間成本。


     分析怠速、熱機停車等標準整車試驗工況下發動機艙內、底盤溫度場分佈,幫助工程師完成發動機艙內的佈局、隔熱罩外形和材料設計、散熱器選型等。


       電池包散熱分析

     結合TAITherm 基本功能以及電池模組,採用熱電耦合的方式分析電池包內溫度場分佈,評估電池熱管理系統的有效性,分析外界環境及整車與電池包的相互影響。


       電池壽命分析

     基於TAITherm 電池模型的熱電耦合特性,結合Cotherm電池壽命模型,實現對不同工況、地區和季節等條件下的電池壽命進行預測,為熱管理控制系統設計和質保期限評估等項工作提供依據。


       電池熱失控分析

     模擬電池模組/ 包在發生針刺破壞或內部短路情況下,導致電芯迅速升溫最終發生熱失控的情形。透過模擬可檢視熱失控的擴散過程以及對預防措施起到的效果進行評估,根據模擬結果反過來指導隔熱設計。


       空調環控熱分析

     分析在暴曬及空調開啟瞬態製冷制熱過程中乘員的熱感覺以及熱舒適度的變化,由此來評估並最佳化出風口位置及風量、風道結構、玻璃窗材料、隔熱材料、表面油漆等。


       制動熱分析

     分析常規制動、緊急制動等工況下制動盤、閘瓦的溫度場分佈以及溫度場隨時間的變化,為熱應力以及熱疲勞分析、選材、形狀結構最佳化等提供幫助。


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