MAGNA KULI作為一款專業(yè)的汽車熱管理系統(tǒng)模擬優(yōu)化軟件，它的特點(diǎn)是主要使用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析，這樣使開發(fā)費(fèi)用和周期都大大降低，另外KULI軟件包在模擬和優(yōu)化汽車應(yīng)用的熱管理系統(tǒng)方面具有悠久的傳統(tǒng)。

【功能特點(diǎn)】

　　1、【初始冷卻系統(tǒng)布局】

　　設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)是車輛開發(fā)過程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。必要的工作從很早就開始，并且持續(xù)至整個(gè)開發(fā)過程。KULI 可以輔助所有這些階段中所需的模擬工作。

　　在車輛的早期開發(fā)階段，必須初步確定冷卻系統(tǒng)的尺寸。在這個(gè)階段，通常會(huì)給出幾個(gè)穩(wěn)定的工況——包括熱負(fù)荷、入口、環(huán)境溫度以及最大允許溫度，表示冷卻模塊的臨界條件。相應(yīng)的 KULI 模型非常容易搭建，并且有助于快速分析不同散熱器芯體、散熱器尺寸、冷卻模塊布置、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等。例如：它可以很容易地確定需要哪種氣流才可以保證充分冷卻。這些信息對(duì)于設(shè)計(jì)和空氣動(dòng)力學(xué)部門來說至關(guān)重要。在這個(gè)早期開發(fā)階段，OEM 通常會(huì)向其冷卻系統(tǒng)供應(yīng)商提供上述邊界條件，以獲得合適的冷卻模塊的方案。供應(yīng)商可以使用 KULI 優(yōu)化、參數(shù)變化和 COM 接口實(shí)現(xiàn)邊界條件讀取過程的自動(dòng)化，找到最佳冷卻模塊，并向 OEM 提供結(jié)果報(bào)告。

　　2、【耦合 1D-3D 模擬】

　　在冷卻系統(tǒng)開發(fā)的后期階段，可以獲得更多的信息。發(fā)動(dòng)機(jī)艙區(qū)域的 CFD 模型通?？商峁┝鲌?chǎng)的詳細(xì)信息。這些 CFD 模型已經(jīng)包括來自初始冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冷卻模塊信息。(參見 1. 應(yīng)用)。典型的方法是進(jìn)行等溫 CFD 模擬，并使用得到的質(zhì)量流量來標(biāo)定 1D KULI 模型。此外，散熱器表面上的不均勻速度分布可以通過KULI advanced cfd 的 CFD 接口應(yīng)用在KULI 中。KULI 模型可用于計(jì)算冷卻模塊中的溫度和熱流。

　　然后，可以將這些信息用在 CFD 中以更新 3D 模型。專用孔隙率計(jì)算器(孔隙率計(jì)算器在線數(shù)據(jù)庫鏈接)可確保 1D KULI 模型和 3D CFD 模型使用相同的冷卻模塊內(nèi)阻。

　　3、【冷卻系統(tǒng)優(yōu)化】

　　在冷卻系統(tǒng)開發(fā)的后期階段，冷卻系統(tǒng)的流體側(cè)也將被更詳細(xì)地建模，從而以較高精度模擬各種部件(熱源和水槽、熱交換器)之間的熱分布。借助 KULI 信號(hào)路徑，可以很容易地納入一個(gè)控制策略，使節(jié)溫器、水泵、閥、風(fēng)扇得到優(yōu)化，從而確保以最低的能量需求實(shí)現(xiàn)充分冷卻。這對(duì)于混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車以及一般的瞬態(tài)模擬來說尤其重要。

　　4、【軌道交通冷卻系統(tǒng)】

　　通過KULI，您可以為柴油動(dòng)力或電力動(dòng)力鐵路應(yīng)用的冷卻系統(tǒng)建模。在該特定應(yīng)用中，有一個(gè)帶三個(gè)冷卻器的頂置冷卻系統(tǒng)。一個(gè)用于冷卻電氣和電子部件的低溫回路，一個(gè)用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的高溫散熱器，還有一個(gè)中間冷卻器。

　　冷卻系統(tǒng)可以包含不同類型的風(fēng)扇、靜液壓、電力或機(jī)械驅(qū)動(dòng)。在模擬中，可以根據(jù)傳感器測(cè)量的冷卻系統(tǒng)的要求，非常靈活地控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，就像在現(xiàn)實(shí)生活中一樣。當(dāng)然，冷卻系統(tǒng)模擬中也考慮了爬坡或炎熱氣候條件等工況。

　　在概念階段完成各種更改后，找到所有組件的最佳配置，就可以獲得鐵路應(yīng)用的整個(gè)冷卻系統(tǒng)的虛擬原型，只需在硬件中生成一次，以在測(cè)試臺(tái)和內(nèi)置狀態(tài)下驗(yàn)證 KULI 模擬結(jié)果。

　　5、【乘員艙降溫】

　　為了識(shí)別乘客乘員艙不同區(qū)域的溫度，會(huì)顯示設(shè)置 KULI 系統(tǒng)的工作流程。

　　在瞬態(tài)模擬中，可以得到HVAC 系統(tǒng)對(duì)夏季降溫模擬或冬季采暖模擬的影響。

　　目標(biāo)：

　　基于 A/C 回路性能和乘員艙內(nèi)的不同氣流情況(新鮮空氣、再循環(huán)空氣、除霜或怠速條件)，確定部件對(duì)駕駛員和乘客頭部和腳部區(qū)域(第一排和第二排)溫度的影響。

　　典型降溫模擬的工作流程

　　第 1 步 設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路

　　第 2 步 用 A/C 電路擴(kuò)展模型

　　第 3 步 增加調(diào)整后的乘員艙模型

　　第 4 步 顯示乘員艙內(nèi)的溫度分布

　　優(yōu)勢(shì)：

　　可以模擬 HVAC 作為采暖(通過 PTC、加熱器芯體或熱泵)和降溫混合系統(tǒng)的影響。可以使用不同狀態(tài)的制冷劑(例如 1234yf、CO2)，并且可以考慮油在回路中的影響。整個(gè)車輛冷卻系統(tǒng)(冷卻液回路和 AC 電路)與乘員艙共同使用一個(gè) GUI。可以通過使用 HVAC 箱不同出口位置的CFD 結(jié)果來提高模擬的精度。可以考慮不同的乘員艙出風(fēng)口(例如除霜、駕駛員或第二排的乘客出風(fēng)口)?？梢詫?duì)額外的電池?zé)峁芾韺?duì)乘客舒適度的影響進(jìn)行研究。

　　可以借助表格、二維圖表、乘客艙內(nèi)溫度分布圖來了解所使用部件的優(yōu)化潛力，且必要的參數(shù)可自動(dòng)調(diào)整。

　　6、【電動(dòng)車行駛里程預(yù)測(cè)】

　　KULI 可實(shí)現(xiàn)采用 KULI 電池模型、KULI 電機(jī)模型和 KULI 電力電子模型(DC/DC 或 DC/AC)為電動(dòng)汽車?yán)鋮s系統(tǒng)輕松生成模擬模型。除了一般的熱管理(例如：冷卻模塊設(shè)計(jì)和布局)和能源管理(例如：電力傳動(dòng)的熱損失研究)之外，車輛行駛里程的預(yù)測(cè)也是一個(gè)主要的應(yīng)用途徑。

　　優(yōu)勢(shì)：

　　根據(jù)環(huán)境條件和 HVAC 系統(tǒng)的相關(guān)能耗(冬季采暖和夏季降溫)不同，EV 行駛范圍有很大差異。KULI 可以通過將 AC 系統(tǒng)和 KULI 多區(qū)域乘員艙模型納入一個(gè)完整的車輛模擬模型中來模擬所有這些影響。除了分析基準(zhǔn)系統(tǒng)之外，還可以通過修改 HVAC 控制策略等措施實(shí)現(xiàn)熱管理優(yōu)化。

　　模型的使用：

　　附錄示例中提供的行駛里程預(yù)測(cè)子系統(tǒng)可預(yù)測(cè)用戶定義的行駛工況下的預(yù)期車輛行駛范圍。所預(yù)測(cè)范圍是根據(jù)循環(huán)期間的能源使用量和剩余的可用電池電量來計(jì)算的。由于車輛的效率取決于工況，因此在瞬態(tài)模擬期間該值會(huì)發(fā)生變化。這不僅可以評(píng)估整個(gè)循環(huán)后的預(yù)期行駛里程范圍(例如 NEDC)，還可以確定對(duì)車輛行駛范圍產(chǎn)生積極或消極影響的因素。

　　該子系統(tǒng)可以用在所提供的車輛模擬模型中，也可以在其他類似應(yīng)用中導(dǎo)出和使用，不會(huì)出現(xiàn)任何問題。

　　每年世界各地會(huì)舉辦多次免費(fèi)的 KULI 熱管理研討會(huì)，在此期間此應(yīng)用的示例也會(huì)進(jìn)行更為詳細(xì)的研究。