Ansys集成C&R Technologies的热桌面，提升热设计和优化

像许多工程师一样，从我记事起，我就对太空任务感到惊叹。随着所有最新的商业太空发展和美国宇航局重返月球计划的重新启动，这种兴趣只会增长。当然，现在有大量的视频和文章可以让任何人深入了解发射火箭和应对太空极端环境的挑战。我们了解的越多，我们在太空中的成功就越令人印象深刻。

所以，我很兴奋欢迎Cullimore and Ring Technologies, Inc.(CRTech)到Ansys。热桌面的制造商CRTech提供了一系列独特的技术，这些技术已经被航天工业的领导者使用了30多年。

这是世界上独一无二的聪明才智

有很多热桌面帮助设计热系统的例子。我看到的最有趣的一个是“匠心”直升机，它发射的是2020年火星任务中的毅力号探测器。这架小型直升机的首次飞行是在2021年4月。

正如你所想象的那样，在如此严格的质量限制下管理这样一辆车的动力需求是一个巨大的挑战。随着火星上的温度降至零下90摄氏度(零下130华氏度)，匠心号几乎一半的电力都用于热管理。有一个允许的飞行温度(AFT)必须遵守，以使一切正常运行，并使成功的飞行成为可能。设计出这样的错误意味着失败，没有机会进行改造或修复。“匠心”最初是作为技术演示，预计最多可以进行5次飞行，目前已经完成了30多次飞行，并且也超过了飞行距离和持续时间的目标。

热桌面被世界各地的热工程师用来解决具有挑战性的问题，比如火星直升机詹姆斯·韦伯太空望远镜，以及更多实际应用程序。从核磁共振设备的液氦冷却到玻璃制造和甲烷裂解炉，CRTech的设计和模拟软件被广泛使用

CRTech的团队在热管理、流量网络、辐射等方面拥有丰富的经验和专业知识。他们通过与客户密切合作，在CRTech开发了独特的工具。现在，作为Ansys的一部分，这些工具可以与Ansys多物理场求解器相结合，从而提供更大的价值。

C&R Technologies(左)和Ansys(右)的软件被用来模拟詹姆斯·韦伯太空望远镜的不同方面。 

一个成功的组合 

Thermal Desktop已经可以使用Ansys System Coupling与Ansys计算流体动力学(CFD)解决方案协同求解。这些工具的进一步集成将使客户能够充分利用两方面的优势:系统级热/流体网络和完整的CFD解决方案，以实现高效、高精度和详细的模拟。

模型可以从几乎任何地方导入到热桌面。对于复杂的几何图形，还可以使用TD直接,这是内置的Ansys SpaceClaim。这有助于实现快速设计迭代、隔间流体体积、管道中心线和许多其他功能。

复杂几何形状的例子包括电动汽车中锂离子电池模块对热量管理的需求日益增长。这里的热模拟非常重要。无论是在车辆行驶过程中还是在电池充电过程中，电池系统的性能、安全性和效率都非常依赖于温度。

除了使用Thermal Desktop之外，还可以使用TD Direct以及RadCAD和fad模块，这些模块为您提供了巨大的灵活性，可以确定您想要在模型中包含的保真度或细节水平。

工作将立即开始连接热桌面与Ansys ModelCenter,使用OpenTDAPI，利用ModelCenter提供的过程集成和设计优化(PIDO)框架中的CRTech工具中的参数变化和外部命令。OpenTD API也将用于集成热桌面Ansys Systems Tool Kit (STK)。计划将STK的首要任务规划与RadCAD的同类最佳辐射计算联系起来。任务规划者可以向RadCAD提供复杂的任务，如月球任务的近直线光晕轨道(NRHO)，并获取热桌面的结果来改进这些任务。

SINDA/FLUINT是热桌面背后的解决方案引擎。它可以处理两相流的特性以及单相和两相之间转换的复杂性。应用范围包括冷凝器-蒸发器系统、热管、两相热虹吸模拟、低温系统和杜瓦瓶、气体储存和分配系统以及燃料电池等各种用例。有趣的是，SINDA/FLUINT代码可以追溯到20世纪60年代，这是模拟软件的长期遗产，甚至比Ansys机械APDL。

Ansys和C&R Technologies工具之间现有的协同效应只是一个开始。例如，RadCAD可以为所有物体提供辐射载荷，从窗户上的物体到船只、飞机、航天器，甚至是遥远星球上的漫游者。这种辐射载荷可用于详细的结构响应分析机械和完整的3D CFD模拟Ansys流利。这些负载可以用来观察对光学传感器和射频天线的影响。

Ansys和CRTech仿真解决方案的结合具有巨大的潜力。这些工具甚至可以连接到一个完整的任务模拟:火星任务，或者只是在你的自动驾驶汽车上快速去商店买一些牛奶!