选择物理模型和材料属性

对于此非稳态电热电池模拟,将电池模型与固体电池的电路模型结合使用。将电池组件(电池芯、板、极耳和母线)定义为多部分的固体。冷却液定义为恒密度液体。

要选择物理模型:

  1. 新建物理连续体并将 Continua > Physics 1 节点重命名为 Battery
  2. 对于物理连续体 Battery,按顺序选择以下模型:
    组合框 模型
    空间 三维
    时间 隐式非定常
    材料 多组分固体
    多组分固体 多零部件固体
    可选模型 电池
    电路模型(自动选择)
    能量 分离固体能量
    梯度(自动选择)
    状态方程 恒密度
    可选模型 求解插值
  3. 单击关闭
  4. 指定电池组件的材料属性:
    1. 展开连续体 > 电池 > 模型 > 多部件固体节点。
    2. 右键单击固体节点并选择选择混合物组分
    3. 选择混合物组分对话框中,展开材料数据库 > 标准 > 固体节点,然后选择 Ag(银)Al(铝(纯))Cu(铜)
    4. 单击应用,然后单击关闭
    5. 选择 Ag 节点并将它重命名为 Cells
    6. 编辑 Cells > 材料属性节点并设置以下属性:
      节点 属性 设置
      密度 > 常数 2000 kg/m^3
      比热 > 常数 1200 J/kg-K
      导热率 方法 正交各向异性
      正交各向异性 > k11 > 常数 1.2 W/m-K
      正交各向异性 > k22 > 常数 28 W/m-K
      正交各向异性 > k33 > 常数 28 W/m-K
  5. 创建新的物理连续体并将它重命名为 Coolant
  6. 对于物理连续体 Coolant,按顺序选择以下模型:
    组合框 模型
    空间 三维
    材料 液体
    流体 分离流
    梯度(自动选择)
    状态方程 恒密度
    时间 隐式不稳态
    粘滞态 湍流
    Reynolds-Averaged Navier Stokes(自动选择)
    雷诺平均湍流 K-Epsilon 湍流
    可实现的 K-Epsilon 两层模型(自动选择)
    壁面距离(自动选择)
    两层全 y+ 壁面处理(自动选择)
    可选模型 分离流体温度
    求解插值
  7. 单击关闭
  8. 指定冷却液的材料属性:
    1. 展开连续体 > 冷却液 > 模型 > 液体 > H2O 节点。
    2. 编辑材料属性节点并设置以下属性:
      节点 属性 设置
      密度 > 常数 1050 kg/m^3
      动力粘度 > 常数 0.0015 Pa-s
      比热 > 常数 3500 J/kg-K
      导热率 > 常数 0.4 W/m-K
  9. 保存模拟。