सिमसेंटर STAR-CCM+ 2606: ई-मोटर कूलिंग गाइड

ChampionXperience टीम

9 जुलाई 2026 पढ़ने में 5 मिनट लगेंगे

क्या आपने कभी किसी इलेक्ट्रिक वाहन (ईवी) को रफ्तार पकड़ते देखा है? उसका तात्कालिक टॉर्क वाकई अद्भुत होता है, लेकिन उस शांत त्वरण के पीछे एक बड़ी इंजीनियरिंग चुनौती छिपी है: ऊष्मा। जैसे-जैसे ईवी के पावरट्रेन उच्च शक्ति घनत्व और कम वजन की ओर अग्रसर हो रहे हैं, थर्मल सीमाओं का प्रबंधन ड्राइवट्रेन की दीर्घायु और प्रदर्शन के लिए सबसे बड़ी बाधा बन गया है।.

अब तेल केवल गियर को सुचारू रूप से घुमाने वाला स्नेहक नहीं रह गया है। अपनी उच्च तापीय चालकता और विशिष्ट ऊष्मा क्षमता के कारण, तेल एक महत्वपूर्ण परावैद्युत शीतलक के रूप में कार्य करता है जिसे सीधे मोटर के सबसे गर्म भागों पर छिड़का जाता है। इन जटिल, उच्च गति वाले द्रव-तापीय अंतःक्रियाओं का अनुकरण करना ऐतिहासिक रूप से एक बेहद जटिल कार्य रहा है। यही कारण है कि सिमसेंटर स्टार-सीसीएम+ 2606 एक बड़ी उपलब्धि है।

ईमोटर हीट के खिलाफ उच्च दांव वाली लड़ाई

हालांकि इलेक्ट्रिक मोटरें बेहद कुशल होती हैं—अक्सर 94% से अधिक विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक शक्ति में परिवर्तित कर देती हैं—बाकी बची ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। 200 किलोवाट की मोटर के लिए, यह लगभग 12 किलोवाट की अपशिष्ट ऊष्मा होती है जो एक छोटे से आवरण में केंद्रित होती है। यदि हम इस ऊष्मीय ऊर्जा का प्रबंधन नहीं करते हैं, तो विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं। अत्यधिक तापमान तांबे की वाइंडिंग के इन्सुलेशन को खराब कर देता है, विद्युत प्रतिरोध को बढ़ा देता है (जिससे और भी अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है), और रोटर के चुंबकों के फ्लक्स घनत्व को स्थायी रूप से कम कर देता है।.

इस गर्मी के दो मुख्य कारण हैं:

जूल हानियाँ: ये हानियाँ तांबे की वाइंडिंग से विद्युत धारा प्रवाहित होने पर उत्पन्न होती हैं। चूंकि ये हानियाँ धारा के वर्ग के अनुपात में बढ़ती हैं, इसलिए तीव्र त्वरण या खींचने की स्थिति में ये तेजी से बढ़ जाती हैं।.
लौह हानि: यह स्टेटर और रोटर कोर के भीतर भंवर धाराओं और चुंबकीय हिस्टैरेसिस के कारण होती है क्योंकि वे तेजी से प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्रों का अनुभव करते हैं।.

इस समस्या से निपटने के लिए, इंजीनियर स्थिर और घूर्णनशील जेट का उपयोग करके डाइइलेक्ट्रिक तेल को सीधे अंतिम वाइंडिंग पर स्प्रे करते हैं। हालांकि, यह सटीक रूप से अनुमान लगाना बेहद मुश्किल रहा है कि तेल किस प्रकार परत चढ़ाता है, चिपकता है और ठंडा होता है, क्योंकि इसमें समय-सीमा बहुत भिन्न होती है। तेल की बूंदें मिलीसेकंड में गति करती हैं, लेकिन ऊष्मीय संतुलन तक पहुँचने में मिनट लग सकते हैं।.

पारंपरिक सिमुलेशन क्यों विफल हो गया?

स्मूथेड पार्टिकल हाइड्रोडायनामिक्स (एसपीएच) जटिल ज्यामितियों में उग्र, छलकते हुए द्रव प्रवाहों को कैप्चर करने के लिए एक शानदार, मेशलेस दृष्टिकोण है। लेकिन जब आप संयुग्मी ऊष्मा स्थानांतरण (सीएचटी) की गणना करना चाहते थे, तो कार्यप्रणाली जटिल हो जाती थी।.

इंजीनियरों को जटिल गणनाओं वाले हाइब्रिड मल्टीफ़ेज़ मॉडल पर निर्भर रहना पड़ता था या मैन्युअल डेटा मैपिंग का सहारा लेना पड़ता था। इसका मतलब था कि एक फ़्लूइड सिमुलेशन चलाना, हीट ट्रांसफर गुणांक (HTC) को मैन्युअल रूप से निर्यात करना और उन्हें एक अलग थर्मल सॉल्वर में आयात करना। यदि आप दर्जनों पुनरावृत्तियों के साथ एक डिज़ाइन अध्ययन चलाना चाहते थे, तो यह स्क्रिप्टिंग और मैन्युअल डेटा स्थानांतरण एक थकाऊ, त्रुटि-प्रवण बाधा बन जाता था जो विकास चक्र को धीमा कर देता था।.

गेम-चेंजर: डायरेक्ट एसपीएच-एनर्जी सॉल्वर कपलिंग

सीमेंस ने सिमसेंटर स्टार-सीसीएम+ 2606 में इस बाधा को एक ही एकीकृत वातावरण के भीतर सीएचटी सिमुलेशन के लिए एनर्जी सॉल्वर के साथ मेशलेस एसपीएच सॉल्वर को सीधे जोड़कर हल कर दिया है।

अब आप एक्सपोर्ट स्क्रिप्ट के बिना एक साथ द्रव तापमान विकास, दीवार ऊष्मा स्थानांतरण और ठोस तापमान परिवर्तन का मॉडल बना सकते हैं। इसके अतिरिक्त, नया संस्करण आपको पूर्ण ड्रैग कपलिंग के साथ पृष्ठभूमि स्थितियों के रूप में परिमित आयतन (FV) प्रवाह क्षेत्रों को सीधे SPH सिमुलेशन में मैप करने की अनुमति देता है। इसका अर्थ है कि आप अपने तेल स्प्रे पर पवन और अशांत वायु प्रवाह प्रभावों को अविश्वसनीय सटीकता के साथ कैप्चर कर सकते हैं।.

सिमुलेशन पहलू	पारंपरिक मल्टीफ़ेज़ / मैनुअल मैपिंग	सिमसेंटर स्टार-सीसीएम+ 2606 एसपीएच-सीएचटी
वर्कफ़्लो सेटअप	खंडित; इसके लिए कस्टम स्क्रिप्ट या मैन्युअल HTC निर्यात की आवश्यकता होती है।.	एकीकृत; एक ही वातावरण में पूरी तरह से एकीकृत।.
समयसीमा प्रबंधन	अत्यंत धीमी या अत्यधिक सरलीकृत अनुमान।.	सिमुलेशन संचालन के माध्यम से चरणबद्ध द्रव/तापीय समाधानकर्ता।.
वायु प्रवाह की परस्पर क्रिया	जाल की जटिलता के कारण अक्सर इसे नजरअंदाज कर दिया जाता है या सरलीकृत कर दिया जाता है।.	पृष्ठभूमि FV प्रवाह क्षेत्रों के साथ पूर्ण ड्रैग युग्मन।.
ज्यामितीय परिवर्तन	प्रत्येक डिजाइन में मामूली बदलाव के लिए समय लेने वाली रीमेशिंग की आवश्यकता होती है।.	मेशलेस; तीव्र ज्यामिति अपडेट और त्वरित पुनरावृति।.

विद्युतचुंबकीय बहु-भौतिकी के साथ चक्र को पूरा करना

वास्तविक दुनिया में, तापीय और विद्युत व्यवहार अलग-अलग नहीं होते हैं। लौह और जूल हानि तापमान पर अत्यधिक निर्भर करती हैं; जैसे-जैसे मोटर गर्म होती है, उसकी विद्युत दक्षता कम होती जाती है, जिससे ऊष्मा का स्वरूप बदल जाता है।.

Simcenter STAR-CCM+ 2606 के साथ , आप एकीकृत विद्युत चुम्बकीय (EMAG) सॉल्वर को सक्रिय कर सकते हैं और इसे सीधे अपने सिमुलेशन संचालन लूप में जोड़ सकते हैं। जैसे-जैसे तेल वाइंडिंग को ठंडा करता है, सिमुलेशन तापमान पर निर्भर हानियों को गतिशील रूप से अपडेट करता है। यह क्लोज्ड-लूप मल्टी-फिजिक्स सिमुलेशन क्षणिक तापीय दुरुपयोग भार मामलों के लिए अभूतपूर्व स्तर की सटीकता प्रदान करता है, जैसे कि भारी भार वाले वाहन को खड़ी पहाड़ी दर्रे पर चलाना।

सिमसेंटर हीड्स के साथ हर बूंद का अनुकूलन करें

क्योंकि कम से कम तेल का उपयोग करना आवश्यक है, इसलिए शीतलक की हर बूंद को अधिकतम दक्षता के साथ काम करना चाहिए। एक बार जब आप अपना युग्मित SPH-थर्मल मॉडल स्थापित कर लेते हैं, तो आप आसानी से अपने डिज़ाइन को पैरामीटराइज़ कर सकते हैं।.

तेल जेट की संख्या, उनके व्यास, कोण और प्रवाह दर को बदलकर, आप अंतिम वाइंडिंग के वेटिंग व्यवहार को अनुकूलित कर सकते हैं। SPH मेशलेस होने के कारण, इन ज्यामितीय अपडेट के लिए थकाऊ मैन्युअल मेश पुनर्निर्माण की आवश्यकता नहीं होती है। आप अपने मॉडल को सीधे Simcenter HEEDS ताकि डिज़ाइन अन्वेषण को स्वचालित किया जा सके, जिससे सॉफ़्टवेयर ऊष्मा स्थानांतरण को अधिकतम करने के लिए सर्वोत्तम जेट कॉन्फ़िगरेशन का पता लगा सके।

SPH में डायरेक्ट थर्मल कपलिंग का एकीकरण इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइवट्रेन विकास के लिए एक अभूतपूर्व उपलब्धि है। यह जटिल स्क्रिप्टिंग की बाधाओं को दूर करता है, जिससे इंजीनियर अपने मुख्य कार्य पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं: तेज, अधिक कुशल और अधिक विश्वसनीय मशीनें डिजाइन करना।.

आपकी टीम वर्तमान में ई-मोटर कूलिंग की जटिल मल्टी-फिजिक्स चुनौतियों से कैसे निपट रही है? क्या आप मैन्युअल HTC मैपिंग को छोड़कर पूरी तरह से युग्मित, मेशलेस वर्कफ़्लो अपनाने के लिए तैयार हैं? नीचे कमेंट्स में अपने विचार ज़रूर साझा करें!

यह गाइड सीमेंस के आधिकारिक ब्लॉग ।