TAITherm是ThermoAnalytics公司開發(fā)的專業(yè)三維熱仿真分析工具，模擬熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射問題，以其專業(yè)的模型庫和材料庫、方便的熱建模方式和良好的熱求解能力，廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外汽車、工業(yè)自動(dòng)化、軌道交通、重型機(jī)械等行業(yè)的熱仿真、熱防護(hù)設(shè)計(jì)、熱特征模擬等。同系列的CoTherm軟件提供了TAITherm與Star-CCM+、Fluent、OpenFoam、GT、SIMULINK等多種工具的自動(dòng)耦合功能，支持FMU集成耦合仿真，使得采用熱流耦合模擬長(zhǎng)時(shí)間瞬變熱過程的方法更加。
典型應(yīng)用
? 汽車整車熱分析
分析爬坡、怠速、高速、熱機(jī)停車等標(biāo)準(zhǔn)整車試驗(yàn)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)、底盤溫度場(chǎng)分布，定位關(guān)鍵部件熱害問題，幫助工程師完成發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)的布局、隔熱罩外形和材料設(shè)計(jì)、散熱器選型等。
? 電池包散熱分析
結(jié)合TAITherm基本功能以及電池模塊，采用熱電耦合的方式分析電池包內(nèi)溫度場(chǎng)分布，評(píng)估電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的有效性，分析外界環(huán)境及整車與電池包的相互影響。
? 電池壽命分析
基于TAITherm電池模型的特性，結(jié)合Cotherm建立電池壽命模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同工況、地區(qū)和季節(jié)等條件下的電池壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，為熱管理控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和質(zhì)保期限評(píng)估等工作提供依據(jù)。
? 電池?zé)崾Э胤治?/p>
模擬電池模組/包在發(fā)生針刺破壞或內(nèi)部短路情況下，導(dǎo)致電芯迅速升溫終發(fā)生熱失控的情形。通過仿真可查看熱失控的擴(kuò)散過程以及對(duì)預(yù)防措施起到的效果進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)仿真結(jié)果指導(dǎo)隔熱和冷卻設(shè)計(jì)。
? 空調(diào)環(huán)控?zé)岱治?/p>
分析在暴曬及空調(diào)開啟瞬態(tài)制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(píng)估并優(yōu)化出風(fēng)口位置及風(fēng)量、風(fēng)道結(jié)構(gòu)、玻璃窗材料、隔熱材料、表面油漆等，改善智能座艙內(nèi)的人體舒適度。
? 制動(dòng)熱分析
分析常規(guī)制動(dòng)、緊急制動(dòng)等工況下制動(dòng)盤、閘瓦的溫度場(chǎng)分布以及溫度場(chǎng)隨時(shí)間的變化，為熱應(yīng)力以及熱疲勞分析、選材、形狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化等提供幫助。
? 電子產(chǎn)品熱分析
分析單機(jī)設(shè)備受環(huán)境及周圍其他設(shè)備的熱影響，模擬板級(jí)/系統(tǒng)級(jí)/環(huán)境級(jí)的生熱和散熱性能，為電子設(shè)備集成設(shè)計(jì)熱適應(yīng)性和布局優(yōu)化提供依據(jù)。
主要特點(diǎn)
? 更全面的熱分析
TAITherm更全面地模擬熱傳導(dǎo)、熱對(duì)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(dòng)計(jì)算輻射熱交換系數(shù)，既可以考慮分析對(duì)象受空氣環(huán)境的影響，又可以引入天氣文件，模擬太陽輻射受地理位置、云層遮擋和散射等因素的影響；多層次的對(duì)流換熱模擬方式，既可以用內(nèi)置的對(duì)流換熱庫快速模擬流動(dòng)散熱條件，又可以與CFD工具耦合以準(zhǔn)確考慮復(fù)雜流動(dòng)散熱的影響；方便的熱傳導(dǎo)建模方式，既可以用一層面網(wǎng)格模擬多層隔熱設(shè)計(jì)，又可以通過定義接觸熱阻模擬相鄰部件的傳熱效果。
? 專業(yè)的熱電耦合模型
TAITherm的電池模塊依據(jù)電池單體組分材料和電池的放電特性，考慮電池的串并聯(lián)關(guān)系，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(chǎng)變化，評(píng)估電池包的散熱策略?；贜REL半經(jīng)驗(yàn)壽命模型，估計(jì)整車電池包各電芯健康狀態(tài)。嵌入電芯熱失控機(jī)理模型，考慮熱失控過程中各個(gè)放熱反應(yīng)，仿真電池包熱失控溫度變化和熱失控?cái)U(kuò)展過程。
? 科學(xué)的人體熱舒適性評(píng)價(jià)
TAITherm的人體舒適度模塊允許用戶在仿真環(huán)境中設(shè)置虛擬假人，基于Fiala人體調(diào)節(jié)模型，考慮人體的典型生理結(jié)構(gòu)，模擬人體自身生熱及其新陳代謝受外界環(huán)境的影響，并采用Berkeley熱舒適性模型即美國(guó)冷暖空調(diào)工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)假人的整體和身體各部位的局部熱感覺和人體舒適度水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，該方法被廣泛認(rèn)為是人體熱舒適度科學(xué)研究方法。
? 適用于瞬態(tài)熱過程模擬
可以模擬熱分析對(duì)象在以分鐘、小時(shí)甚至以天為單位的長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱狀況，準(zhǔn)確捕捉其在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱特征，避免因?yàn)閮H僅進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)工況分析而造成的過設(shè)計(jì)或者欠設(shè)計(jì)情況的出現(xiàn)。
? 豐富的外部接口
TAITherm可導(dǎo)入Nastran等格式的網(wǎng)格模型，與Fluent、Star-CCM+、OpenFoam等CFD工具有直接接口，并與一維分析工具GT、Matlab、AMESim等工具有接口，實(shí)現(xiàn)1D-3D耦合下系統(tǒng)仿真，與三維結(jié)構(gòu)分析工具ABAQUS有接口，可實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)力計(jì)算。
? COTHERM自動(dòng)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高的熱仿真分析方案。CFD工具的優(yōu)勢(shì)在于流場(chǎng)計(jì)算，TAITherm則是國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛的熱分析工具，其特點(diǎn)是熱輻射和熱傳導(dǎo)求解準(zhǔn)確、求解時(shí)間短，適用于穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)工況的熱仿真，當(dāng)仿真存在復(fù)雜流場(chǎng)的熱過程時(shí)則需要耦合CFD工具為其提供對(duì)流換熱邊界條件，COTHERM使耦合流程自動(dòng)化，既解放了人力，同時(shí)可以提高電腦資源利用率，節(jié)省時(shí)間成本。
應(yīng)用&案例
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