6

总体要求

*6.1

油冷电机冷却系统仿真平台分为软件部分及硬件部分。其中软件共包括5个部分的功能，分别为粒子法流体数值计算软件、有限元法热管理仿真软件、流体仿真软件、GPU加速软件、多学科参数优化软件，软件功能之间允许进行集成，总体需满足油冷电机冷却系统仿真计算要求。

1）粒子法流体数值计算软件：粒子法软件，包括转动件甩油分析功能、破碎流体分析功能、搅油损耗计算功能、显卡加速功能、对流换热系数计算及提取功能，可协助电机进行搅油损耗计算、转子喷油计算及对流换热系数提取。

2）有限元法热管理仿真软件：一维热网络软件，包括一维热管理分析功能、一/三维耦合热管理分析功能、一维流热耦合分析功能、虚拟电机功能，可协助电机设计快速迭代。

3）流体仿真软件具备前处理、求解器和后处理功能，可进行油冷电机流量分配计算、流阻设计和整机流热仿真及展示。具备完整的流体分析功能，包括流体流动、气动、传热、辐射、多相流等问题丰富的通用物理模型。

4）GPU加速软件要求采用GPU 进行加速仿真求解，能够以更短的、更少的人力、实现更快速地模拟物理世界。电机流场和温度场计算网格数量多，且涉及瞬态工况，运行长，需要GPU加速软件提速，加速电机热设计迭代。

5）多学科参数优化软件具有模型校准、参数敏感性分析、多学科优化设计方面的分析功能。集成多种先进的算法，为工程问题的多学科优化提供了坚实的理论基础。多学科参数优化软件用于电机优化油路结构，以满足压力、流量和散热量等参数的需求。

平台供方应具备油冷电机的仿真经验，提供详尽可行的完整仿真方案，并按照需方要求配合油冷电机冷却系统试验平台完成仿真试验迭代优化。

硬件部分需投入工作站1套（共6台），应满足软件的计算使用需求，配备高性能显卡，并满足win10及以上系统下软件的正常运行，系统配置应保证尽可能加快软件运行速度，从而加快电机冷却系统的迭代设计要求，硬件和软件具有良好的匹配性。

7

详细技术要求

7.1

粒子法流体数值计算软件

*7.1.1

粒子法流体数值计算软件：粒子法软件，包括转动件甩油分析功能、破碎流体分析功能、搅油损耗计算功能、显卡加速功能、对流换热系数计算及提取功能，可协助电机进行搅油损耗计算、转子喷油计算及对流换热系数提取。每套软件含3个永久许可证明。

*7.1.2

转动件甩油分析功能：用户自定义转动件随变化的旋转速度，可以模拟转轴上喷油孔将油液甩出的功能。

*7.1.3

破碎流体分析功能：可以模拟复杂刚体运动条件下流体的复杂自由液面流动、溅射和破碎等现象，如定子淋油、飞溅润滑等情况；可以在指定区域或者刚体附近的使用尺寸更小的粒子，增强局部流场细节；具备表面张力模型；可计算飞溅流体流经绕组、齿轮、轴承等部位表面的油膜覆盖厚度分布。

*7.1.4

搅油损耗计算功能：应具备计算旋转零件的搅油损耗的能力，协助电机进行搅油损耗计算、转子喷油计算。如电机主轴、转子的甩油时油液粘性摩擦带来的功率损失。

*7.1.5

高性能（显卡）加速功能：应支持基于CPU的MPI高性能跨节点集群并行计算功能，以及工作站GPU的多显卡MPI并行计算两种加速方式。

*7.1.6

对流换热系数计算及提取功能：计算和提取固体表面的对流换热系数，用于评估油液分配的合理性及后续热分析计算。并可将换热系数分布导入热管理仿真软件（如本技术要求中的有限元法热管理仿真软件、Fluent等）作为输入，用于后续热分析计算。

7.1.7

入口和出口定义功能：可以自定义体积流量或入口速度，如计算电机转子端部喷油冷却等工况时设置流量入口；可提供流量出口功能来模拟油泵抽油的工况，流量出口应稳定抽取并删除对应流量的流体，流量出口应可与流量入口对应关联。支持泵和入口的关联功能，并支持手动控制入口的流量分配。