圓柱電池（cylindrical cell）技術成熟，成本低，單體一致性較好，在新能源車中得到廣泛應用。 最具代表性的車型，特斯拉 Model3，總共有 4416 顆 21700 型圓柱電池單體。
Model3 的電池包拆解圖
圓柱電芯單體是由多層材料組成，每個電芯在半徑方向和高度方向導熱性能差別較大。 在電池包熱模擬模型中，不太可能對單個電芯進行詳細建模，通常簡化為均勻的固體，要求定義各向異性的熱屬性。 如果手動來定義，那麼數百個電芯都要創建各自的圓柱座標系 （RTZ），頗為麻煩。
圓柱電芯拆解圖
使用 SimLab 實作
圓柱電芯的熱屬性批量定義
在 Altair SimLab™ 中不僅可以處理複雜的裝配體 CFD 網格，而且可以利用 Python 腳本輕鬆實現圓柱電芯的熱屬性批量定義。
本演示模型包含有 560 個圓柱電芯，每個電芯發熱功率定義 2W，冷卻介質為乙二醇。
電池包熱模擬模型
電池包殼體 （鋁）
電芯周圍的空氣域
液冷通道
560個圓柱電芯
四面體網格節點5百萬，單元數3千萬
01
定義電芯材料屬性
Advanced -> UI Cutomization -> Repository 指定腳本的目錄
Advanced -> UI Cutomization -> Custom Dialog List 調出電芯屬性定義視窗
批量定義電芯材料屬性
選中所有的電芯，輸入徑向、環向和高度3個方向的熱屬性。 程式會自動為每個電芯創建局部座標系，並賦予熱屬性參數。
批量創建好的圓柱RTZ座標系和自動賦予電芯材料屬性
02
在 SimLab 中定義邊界條件和
CFD 求解器參數
穩態計算， S-A 湍流模型，100 迭代步，收斂容差 10^-3
在 SimLab 中檢視模擬結果：
殼體溫度
電芯溫度
冷卻液溫度
GPU 加速計算
從 v2019 版本開始 HyperWorks CFD 支援 Linux 系統下的多CPU + 單GPU 混合加速，v2020 版本也增加了 Windows 系統的支援。
本電池包 CFD 模型四面體單元數共3千萬， 採用一顆 Intel（R） Xeon（R） Gold 6136 CPU @ 3.00GHz （12線程） 計算需要 4.1 小時， 而採用一塊Nvidia V100顯卡加速後計算僅需要 1.6 小時。
本模型可供 HyperWorks 正式用戶下載練習，需要模型的請聯繫 support@altair.com.cn。 （郵件內請寫明您的姓名、電話、工作單位、職務資訊等資訊，方便工程師及時與您聯繫，謝謝~）
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