上个月,一架正在测试阶段的电动空中出租车(eVTOL)在停放操作期间电池组发生火灾。初步调查指向失控的热失控。现在,一支法医工程师团队利用3D重建和多物理场模拟,以确定冷却液系统中的结构故障是否是这场灾难的导火索,并逐一对热量传播进行建模。
COMSOL和Star-CCM+中的FSI分析与热传播 🔥
法医过程结合了RealityCapture,通过残骸的摄影测量生成受损电池组的精确数字孪生。在此网格上,使用COMSOL Multiphysics进行流固耦合(FSI)分析,模拟管道坍塌时冷却剂的压力和流量。同时,Star-CCM+对186个电池之间的热空气流体动力学和辐射传热进行建模。结果显示,冷却歧管上的微裂纹(因转子振动而放大)导致介电液体泄漏,消除了相邻电池之间的关键热屏障,从而加速了链式燃烧。
电动飞机认证的教训 ✈️
模拟表明,在冷却系统完好的理想安全场景下,最高温度不会超过80摄氏度。然而,泄漏导致在不到12秒内局部温度峰值达到450度。这场虚拟灾难强调了在液体冷却回路中集成实时压力传感器以及模块间烧蚀屏障的必要性。3D重建不仅解决了事故原因,还重新定义了设计标准,以防止热量成为城市空中交通的“杀手”。
从这次热失控泄漏传播模式的3D重建中,可以立即为eVTOL冷却系统设计提取哪些教训?
(附注:模拟灾难很有趣,直到电脑烧毁,而你就是那场灾难。)