一、 培训对象
研发团队的机械、电化学、热管理等方向的工程师。
具备燃料电池专业知识,但缺乏或仅有初步流体仿真(CFD)软件操作经验的研发人员。
承担氢燃料电池膜电极、双极板及整堆设计、优化工作的项目骨干。
二、 培训目标
通过为期三天、理论与实践紧密结合的培训,使学员达成以下目标:
建立完整仿真能力:掌握从数模处理、高质量网格划分、求解器设置、复杂多物理场耦合计算到专业后处理渲染的全流程仿真方法。
掌握核心工程分析:能够独立完成单电池(重点:流场一致性、电化学性能、水热管理)和整堆(重点:流体分配一致性、压降)的性能评估与优化仿真。
解决实际工程痛点:重点攻克多物理场耦合(电化学、传质、传热、相变)和生成水等冷凝/相变问题的仿真分析方法。
实现项目直接应用:在培训最后阶段,使用企业自身产品模型进行实战演练,确保学员能直接将所学技能应用于实际项目开发,提升产品迭代效率。
三、 培训内容说明
本次培训基于工程应用导向,确保“听得懂、学得会、用得上”。
上午:仿真基础与几何前处理
氢燃料电池仿真概述(车规级、航空级案例展示)。
Ansys Fluent 燃料电池模块功能介绍。
实战:使用SpaceClaim对双极板、膜电极(MEA)等CAD模型进行几何清理、修复及流体域抽取。
下午:网格划分核心技术与边界条件
实战:基于Fluent Meshing对单电池模型进行高质量的六面体核心/多面体网格划分,重点讲解边界层网格对传质精度的影响。
燃料电池仿真边界条件设置理论(入口质量流量/压力、出口压力、壁面条件等)。
实战:设置单电池流场模型的边界条件并进行初步计算。
上午:电化学、传热与传质耦合仿真
核心理论:讲解电池电化学模型、欧姆损耗、浓差极化、活化过电位等关键物理过程在Fluent中的设置。
实战:设置并求解一个完整的单电池电化学-流体-热耦合模型,分析极化曲线、电流/温度/水浓度分布。
下午:相变与生成水管理(工程痛点攻克)
核心理论:讲解水蒸发/冷凝模型,分析“水淹”现象对电池性能的影响。
实战:在单电池模型中激活相变模型,模拟生成水分布,并评估流场结构对排水能力的影响。
答疑:针对公司现有产品流场设计的初步问题交流。
上午:整堆级仿真策略(多孔介质等效方法)
核心策略:讲解如何采用“多孔介质”模型简化整堆计算,避免全尺寸耦合带来的巨大计算量。
实战:搭建整堆模型,重点考察各单片电池间的流体分配一致性及总压降,评估歧管设计的优劣。
下午:企业产品实战与培训总结
企业实战:学员使用公司自有燃料电池产品模型,在讲师指导下独立完成一次完整的“网格划分-边界条件设置-求解-后处理”流程。
后处理高级技巧:学习生成专业的温度/压力/速度/电流密度云图、流线图及定量报告。
总结与路线图:回顾三天核心知识点,针对公司未来仿真能力建设提供进阶学习建议。