传统燃油汽车时碳排放的主要来源之一，同时也是引发雾霾恶劣天气的重点污染源，根据《巴黎气候协定》，在环保与低碳的双重诉求下，全世界各国都在不遗余力的推动汽车低碳化进程，许多欧美发达国家纷纷公布了燃油车禁售的时间期限，这一系列动作象征着驰骋了一百余年的传统燃油车走向落幕，新能源汽车越来越被市场看好。 

新能源汽车与传统燃油车最大的区别就在于三电系统：电池、电控、电驱动，其中纯电动汽车大多采用永磁同步电机，其具有功率密度大、效率高、体积重量小，便于控制等诸多优点，但也因缺少传统离合器，在行驶过程中，电动机内耗急剧增加，若不能有效冷却，电动机内部温度不断升高，导致电动机效率下降。如果温度过高，导致磁损增加，电机效率下降，造成内部烧蚀甚至击穿导致电机损坏。因此，对电机进行热管理研究显得尤为重要。

驱动电机常见的冷却方式有三种：风冷、水冷与油冷。电动汽车为了节约空间、缩小电机体积、降低电机重量、提高电机功率等目标，最优选的散热方法是在定子绕组和转子端环直接油冷。在本文中，使用Simerics-MP+详细介绍了利用CFD进行电机开发的过程，针对在顶部绕组和端环上喷油来冷却电机，获得油冷下的定子、转子温度分布，并于实验进行对比。图1为电机基本结构图：

图1 活塞喷油冷却示意图

01、难点概述

电机的冷却效果受电机定子、转子、结构设计、冷却通道以及转速等各种因素影响，采用纯实验方法很难获得内部整体温度分布，且改善成本大大提高，利用CFD技术可以预估温度分布指导设计。但大部分的CFD模拟只是对稳态情况下的电机内部温度分布进行了数值研究，并没有考虑电机启动阶段下的油液分布与传热现象，因此油冷电机模拟主要有以下几个难点：

• 电机具有多个零部件，CAD模型需要适当简化，如何简化以获得合理且符合计算精度的结果需要进行基于工程经验的分析和测试；
• 电机具有旋转组件，确定电机在不同转速下油液的分布耗时较久；
• 电机油冷过程为气-液两相流模拟过程，需要考虑空气与油液的多相流运动；
• 考虑不同组件上的油液分布情况；
• 关键件油浸湿表面的局部温度分布，如：定子，转子，端环表面，绕组；
• 转子部分高速旋转，定子区域重力作用驱动流体，具有跨时间尺度问题；
• 仿真设置需要简便、快速，需要考虑合理的计算机资源

02、Simerics-MP+油冷电机共轭传热模拟方案

Simerics-MP+（原PumpLinx）为专业级的具有多领域独特�