shonDy 是一款高性能计算流体力学求解器，专为精准高效地模拟复杂流体动力学场景而设计。
shonFlow 是一款通用的流场仿真软件，使工程师能够对多种工业流程中的流体流动进行建模与分析。
shonTA 是一款先进的热管理分析工具，能够为工程应用提供精确的温度场仿真。
shonMesh 是一款先进的网格生成工具，能够为仿真应用高效创建高质量的计算网格，从而显著简化前处理流程。
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EDU（电驱动单元）中的飞溅润滑比表面看起来更为复杂。润滑油必须到达转子轴承，覆盖绕组表面以散热，并通过多根以不同转速旋转的轴为变速箱轴承提供润滑。电机采用主动供油方式，润滑油经转子中心轴注入后由离心力向外甩出；变速箱轴承则主要依赖油底壳的被动飞溅供油。无论哪种方式，润滑油能否到达每一个需要润滑的表面，都取决于几何形状、转速和分布规律——若不对流场进行精细求解，这些因素难以准确预测。 简介 我们将EDU分解为两个耦合的粒子法仿真：首先单独对转子轴进行仿真，确定润滑油在各内部通道中的分配情况；然后对整机进行仿真，电机与变速箱联合建模，以前述通道流量作为输入边界条件。（已发布的案例研究系列为便于阅读拆分为三个部分。）仿真目标是精确掌握内部流动状况：转子通道的供油量、绕组覆盖率的高低分布，以及哪些变速箱轴承供油不足。本文聚焦于仿真结果，而非方法本身。关于粒子法CFD为何适用于飞溅润滑分析以及与网格法的对比，请参阅我们的.
齿轮箱中的飞溅润滑看似简单，但若要精确仿真，却绝非易事。齿轮高速旋转，润滑油四处飞溅，每一毫秒需要润滑的表面都在不断变化。自由液面持续碎裂、几何体运动以及流体物性的强敏感性三者叠加，正是传统基于网格的CFD方法力不从心之处，也是仿真方法的选择远比大多数工程师预期更为关键之处。 引言 本文将阐述其中的原因，分析飞溅润滑的物理机制对仿真方法的实际要求，并通过两项shonDy齿轮箱润滑研究的验证结果，展示在方法极限条件下的表现——包括润滑剂在25°C与-40°C之间的行为对比。 飞溅润滑难以仿真的物理根源 在飞溅润滑中，旋转齿轮浸入油池，通过将润滑油甩向轴承、油道和壳体表面来实现润滑。系统中没有专用泵送回路或受控射流，润滑油的分布完全取决于转速、油位、壳体几何形状以及工作温度下润滑剂的黏度。 仿真难题直接源于上述物理过程。齿轮与油池相互作用时，油面持续破碎。液滴形成后撞击壳体壁面，汇聚成油膜，再流回油底壳。因此，润滑油的相界面是一个高度瞬态、拓扑结构复杂的自由液面，在整个仿真过程中不断经历碎裂与重新汇合。与此同时，齿轮几何体处于旋转状态，计算域始终处于动态变化之中。 仿真需要具体预测的是：润滑剂能否到达轴承。这要求精确捕捉自由液面动力学过程——正是这一过程将润滑油输送至宽度仅数毫米的轴承腔入口通道。几何体的持续变化与流体相分布的持续变化相叠加，正是shonDy所采用的粒子法大显身手之处。 基于网格的CFD方法在此场景中的局限 有限体积法（FVM）CFD在固定域或缓慢变形域中的流动仿真已有成熟应用。当几何体发生旋转、自由液面经历大变形（包括碎裂）时，网格必须持续变形或定期重构以保持有效性。两种策略均会带来额外的计算开销，并在界面处引入近似误差。 齿轮箱飞溅润滑的具体难点在于：润滑油界面并非简单的平移或平滑变形，而是在齿轮齿面离开油池时撕裂，在润滑油落回油底壳时重新汇合。基于网格的流体体积（VOF）方法在固定网格上追踪该界面，对于适度的界面变形效果尚可，但随着碎裂程度加剧，近似误差也随之增大。通往轴承腔的狭窄通道（其中的流动由上方振荡油柱驱动）需要精细的局部分辨率，并需仔细处理通道入口附近的界面重构。 旋转几何体进一步加剧了上述难题。标准做法是在旋转区域与静止区域之间使用动网格或滑移界面，这不仅增加了设置复杂度，还在区域边界引入了插值误差。对于具有多个旋转轴及不同转速齿轮副的齿轮箱而言，这将成为一项不容忽视的建模决策。 飞溅润滑同时呈现上述三重挑战：持续碎裂的界面、旋转多体几何结构以及强黏度依赖性。关于粒子法与有限体积法CFD的通用对比，请参阅.
对旋转电机内部润滑油分布进行仿真只需数秒，而预测零部件温度在实际工况载荷下的演变则需数分钟。这两个时间尺度分属不同的物理问题，没有任何单一仿真方法能以经济的方式同时兼顾两者。真正做到EDU热预测的工程师，并非简单地延长单一工具的运行时间，而是将两种方法智能地结合起来。忽视这一点的代价不仅体现在计算费用上，还体现在遗漏热点及绝缘等级选型错误上。 引言 如果您从事EDU冷却研究，或许已遭遇过此类问题。本文将阐述时间尺度差距的成因、传统方法的局限所在，以及如何将粒子CFD与三维/一维混合热模型相耦合，以设计迭代的速度实现空间分辨热点预测。文中引用的工作流程与数据均来自我们的.
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