利元亨:以流体仿真优化除尘气流分布,把支管风速误差控制在5%以内

蜂巢流体仿真解决方案优化除尘气流分布,支管风速误差控制在5%以内提升电芯良率
客户简介
客户简介

广东利元亨智能装备股份有限公司(科创板,股票代码:688499)是全球第一梯队的新能源装备头部企业,主要从事智能装备的研发、生产及销售,为新能源(动力锂电、储能、光伏氢能等)、汽车、ICT 等行业提供高端装备和数智化工厂解决方案。

在固态电池装备方面,已成功打通全固态电池全线量产工艺,具备硫化物/氧化物/聚合物/卤化物全体系设备适配能力,并已向头部车企交付固态电池整线项目。在人形机器人产业方面,可以深度融合人形机器人技术,为企业打造集自动化、智能化、数字化于一体的创新生产体系,同时能提供人形机器人关键零部件代工、整机组装与测试、工业领域应用场景开发等服务。

业务挑战

粉尘危害极高:硫化物固态电池对洁净度要求严苛,20微米微尘即可引发短路、热失控甚至整包失效;

传统设计不可靠:除尘系统依赖经验公式与简化计算,无法精准预测复杂管道气流分布;

除尘结构有缺陷:毛刷易产生静电吸附微尘,气流组织不合理会形成除尘盲区;

整改成本高昂:设计问题多在投产后暴露,整改成本高、周期长。

解决方案

依托蜂巢流体仿真解决方案(通用前后处理软件 + 十沣通用流体求解器),推动研发模式向仿真先行、数据驱动转型,以仿真确保产品设计安全可靠。以管道风速场景为例,为达成对支管口风速的验证,仿真团队根据设备三维模型,精确构建了完整的气路系统。

  1. 高精度建模与网格:基于设备三维模型构建完整气路系统,完成几何前处理,采用高质量多面体网格并添加边界层,保障求解精度与计算效率
  2. 专业仿真求解:网格生成完毕,采用 k-ω SST 湍流模型进行仿真计算,本次聚焦的管道风速场景中,已知主管口风速,支管口设置大气环境压力出口,其他支管工位封闭,重点关注前3个支管口的风速大小
  3. 仿真与实测对标:通过对支管口的风速仿真模拟,支管风速仿真与测试结果平均误差在5%,仿真结果合理可靠,满足客户设计过程中的精度需求。
  4. 气流可视化优化:通过对气流流线以及切面流速进行可视化,可以直观展示管道内气流的分布情况,识别气流不均匀的区域‌,这有助于调整主管道风速,使气流更均匀地输送至各支管口,确保支管口风速满足设计要求,提升锂电池的除尘效率。
成果展示
成果展示
研发周期大幅缩短

仿真前置替代传统 “设计 - 试制 - 测试 - 修改” 循环,周期从数月压缩至数天。

试错成本显著降低

提前预测设计缺陷,避免投产后高额整改,减少物理样机与试验投入。

系统性能明显提升

气流组织更均匀,无盲区、无粉尘沉积,除尘效率大幅提升,保障固态电池生产安全与电芯良率。

能耗与结构优化

在确保除尘效果前提下,降低系统阻力与能耗,提升装备综合性能。

知识体系长效沉淀

形成可复制的仿真设计方法论与企业专属设计规范,构建可持续复用的研发知识资产。