基于CFD分析前屏幕除霜檐口优化设计.pdf

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1、·机械研究与应用·2015年第1期(第28卷，总第135期)应用与试验基于CFD分析前屏幕除霜檐口优化设计潘丽杰，武鑫，田佳平(华晨汽车集团控股有限公司，辽宁沈阳110141)摘要：汽车前屏幕除霜檐口是空调除霜除雾系统的重要组成部分，影响汽车的乘坐舒适性和安全性，日益受到人们的关注。首先对前屏幕除霜檐口内部的速度场和压力场进行了CFD模拟分析和优化，调节了风道和隔栅，使之达到了设定要求，并通过环模试验对挡风玻璃的除霜性能设计进行了验证。建立了三维挡风玻璃模型，模拟真实模型并得出挡风玻璃融霜液态分布图。根据分析结果，设计了新的前

2、屏幕除霜檐口，并在相同条件下进行流场实验和物理实验，实验结果满足了设计要求。关键词：前屏幕除霜檐口；CFD；除霜性能中图分类号：U461．4文献标志码：A文章编号：1007—4414(2015)01—0081—04OptimizationDesignofFrontScreenDefrostCorniceBasedonCFDAnalysisPANLi-jie，WUXin，TIANJia-ping(BrillianceAuto，ShenyangLiaoning110141，China)Abstract：Theautomobilef

3、rontscreendetestcorniceisanimportantpartoftheair—conditioningdefrostdefogsystemandaf-fectsthecomfortandsafety，whichisattractingtheattentionofpeople．Firstly，theCFDanalysissimulationandoptimizationofvelocityandpressurefieldweredoneontheinsideofthefrontscreendefrostcor

4、nicetoadjusttheairductandlletomakeitachievethesetrequirements，andthewindshielddefrosterperformancewasvalidatedthroughtheringmoldtest．Three-di—mensionalwindshieldmodelwassetuptosimulaterealisticmodeltocometothewindshieldmeltingfrostliquiddistributionmap．Accordingtoth

5、eresultsoftheanalysis，anewfrontscreendefrostcorniceswasdesigned．Thefinalflowfieldexperi—mentsandphysicalexperimentswerecarriedout，andtheexperimentresultsmetthedesignrequirements．Keywords：frontscreendefrostcornice；CFD；defrostingO引言(CFD)在汽车工程中开始快速应用，使得研究者可以汽车空调系统为汽车提供

6、制冷、采暖、除霜、除利用计算机模拟仿真技术，结合数学模型，代替真实雾、空气过滤和湿度控制，不仅影响汽车舒适性，更影系统进行模拟研究，大大缩短了研制周期，减少了反响汽车安全性，日益成为汽车市场竞争的主要手段之复试验造成的成本和资源浪费。近些年国内外采用一模拟软件对流场进行了深入的研究J。朱娟娟等。其中除霜除雾性能是汽车性能的重要指标，更是国家强制检测的项目，国标GB11555—2009对此做人_o在原除霜风道的基础上对两种修改方案进行比出了规定。较。①采用拱形边并增加导流板，考查不同风道的速前屏幕除霜檐口卡接在仪表板上，将空调系

7、统的度场和各出风口速度分配；②采用反拱形边并增加导一部分风量导向前风挡玻璃，是汽车空调系统的终端流板，同样考查不同风道的速度场和各出风口速度分部分，直接影响汽车空调系统的除霜除雾性能。目前配。通过对比得出反拱形风道风量分配更加均匀，且汽车行业空调系统整体性能欠佳，COP率不高，问题导流板的形状对均匀送风也有一定程度的影响。的原因并不一定是空调系统本身的制冷量不够，而更笔者以某款轿车的前屏幕除霜檐口系统分析为有可能是由于前屏幕除霜檐口的系统结构和导向设切人点，对前屏幕除霜檐口内部的速度场和压力场进计不合理，导致空调整体性能下降，

8、进而影响汽车前行了CFD(使用FLUENT软件)分析模拟优化，调节风挡玻璃除霜及除雾性能。可见，前屏幕除霜檐口的了风道和隔栅，实验结果初步达到了设定要求(设定系统结构和导向对前风挡玻璃除霜及除雾性能起到要求根据国标要求和Benchmark情况确定)，并且通很大影响。过环模试验