في الشهر الماضي، تعرضت سيارة أجرة جوية كهربائية (eVTOL) في مرحلة الاختبار لحريق في حزمة بطارياتها أثناء مناورة الركن. تشير التحقيقات الأولية إلى هروب حراري غير مسيطر عليه. الآن، يستخدم فريق من مهندسي الطب الشرعي إعادة البناء ثلاثي الأبعاد والمحاكاة متعددة الفيزياء لتحديد ما إذا كان عطل هيكلي في نظام التبريد السائل هو المحفز للكارثة، من خلال نمذجة انتشار الحرارة خلية بخلية.
تحليل FSI والانتشار الحراري في COMSOL و Star-CCM+ 🔥
تجمع عملية الطب الشرعي بين RealityCapture لتوليد توأم رقمي دقيق للحزمة التالفة بناءً على القياس التصويري للحطام. على هذه الشبكة، يتم إجراء تحليل التفاعل بين المائع والهيكل (FSI) في COMSOL Multiphysics، لمحاكاة ضغط وتدفق المبرد في لحظة انهيار القناة. بالتوازي، يقوم Star-CCM+ بنمذجة ديناميكا الموائع للهواء الساخن والانتقال الإشعاعي بين الخلايا الـ 186. تكشف النتائج أن شقًا دقيقًا في مشعب التبريد، تضخم بفعل اهتزاز الدوار، سمح بتسرب السائل العازل، مما أزال الحاجز الحراري الحرج بين الخلايا المتجاورة وسرّع الاحتراق المتسلسل.
دروس لاعتماد الطائرات الكهربائية ✈️
تُظهر المحاكاة أنه في سيناريو أمان مثالي مع تبريد سليم، لم تكن درجة الحرارة القصوى لتتجاوز 80 درجة مئوية. ومع ذلك، سمح التسرب بوصول ذروة موضعية إلى 450 درجة في أقل من 12 ثانية. تؤكد هذه الكارثة الافتراضية على ضرورة دمج مستشعرات ضغط في الوقت الفعلي في دوائر التبريد السائل، بالإضافة إلى حواجز متآكلة بين الوحدات. لا تقتصر إعادة البناء ثلاثي الأبعاد على حل الحادث فحسب، بل تعيد تعريف معايير التصميم لمنع تحول الحرارة إلى جلاد التنقل الجوي الحضري.
ما الدروس الفورية التي يمكن استخلاصها لتصميم أنظمة التبريد في eVTOL من إعادة البناء ثلاثي الأبعاد لنمط انتشار الهروب الحراري في هذا العطل؟
(ملاحظة: محاكاة الكوارث ممتعة حتى يحترق جهاز الكمبيوتر وتكون أنت الكارثة.)