除霜仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2025-12-01
除霜仿真的實例教程
(1)修改空調箱吹腳出風口的位置，從空調箱中間出風吹臉風道增加了一個風門，左右吹腳風管為一整體，從空調箱中間出風；(2)同步修改前出風格柵位置，縮短了兩前除霜風口Y向間距30 mm,兩前除霜風口X向分別后移10 mm和20 mm;(3)修改除霜兩側分流處的風管，使分流處的風管截面變大，光順過渡到兩側風管，提高兩側中央出口速度的均勻性，使除霜管道更加的平順；(4)旋轉了儀表板出風口格柵朝向。最終選擇同步優化風管布置、出風口位置、風管管道及儀表板出風口格柵的設計與朝向，滿足在一定時間段的除霜流量，以達到理論的除霜仿真設計效果，且中央出風口的速度分布均勻性較好，視野區A區和B區的均勻性也有所提升。在除霜模式下，除霜流量分別是168 CMH和167 CMH，除霜流量也得以提高。
4 優化后結果及試驗驗證
除霜模式下各風管流量分配及仿真結果如表3和圖5所示。
圖5 優化后玻璃表面溫度云圖
優化方案經過仿真分析，結果如圖所示。35 min后，A區完成100%除霜，B區達到了95%。經樣車試驗，實際狀態與仿真結果相吻合。STAR-CCM+軟件CFD理論結構設計仿真分析的合理性得到進一步驗證。
5 結論
本文采用CFD方法，結合STAR-CCM+軟件中多項流Fluid Film除霜模塊，對某重型卡車的除霜性能進行分析。初始方案由于風道及格柵角度設計不合理，使得各出風口分風不均勻，吹風位置不理想，流動損失較大，達不到目標除霜要求。針對設計缺陷對除霜模型進行優化，最終優化效果顯著，滿足整車除霜性能要求。經過對樣車的實際試驗結果對比論證，優化方案后的除霜效果能達到目標設定要求。
展開 車暖氣除霜是最理想的除霜方法。在出發之前將汽車啟動，在對發動機進行預熱的同時，打開汽車暖氣，當發動機水溫上來的時候，汽車空調把暖氣對著擋風玻璃吹。這樣就能把擋風玻璃上的冰霜給升溫融化。但是這種方法有時間的限制，如果我們每天提前十幾分鐘進行操作的話，就會達到理想的效果。但是趕時間的話這種方法就不適應了。有沒有什么辦法能夠加快這個過程呢？
擋風玻璃除霜設計——對于汽車來說是重要安全性能指標，傳統方法通常采用試驗設計方法，對風道內的空氣流動情況不明，改善流動憑經驗。如果采用CAE仿真的方法，就可以了解風道空氣流動狀況，為除霜設計提供指導方向，加快除霜過程節省大量時間。以下為元王為某車企做的汽車除霜分析案例。
除霜模型和邊界條件如下：
1）速度入口，5m/s，溫度313K；
2）分離流出口；
3）對稱邊界；
4）玻璃外表面：對流系數10W/(m2·K)，外部環境溫度263K；
將汽車除霜網格劃分為空氣域（乘員艙）和固體域（玻璃），在STAR CCM+的物理模型中有除冰模型，因此不需要對霜層劃定固體域，可以直接進行除霜求解。
計算結果
對除霜模型進行非穩態求解，求解718s后，霜層厚度云圖如下：
霜層溫度云圖如下：
乘員艙速度矢量圖如下：
乘員艙空氣流線圖
從圖中可以看出，進口熱流在流經玻璃內壁面時，在壁面初始段發展成湍流，底部的換熱最劇烈，溫度最高，融霜效果最好。
通過以上案例可以看出，通過CAE仿真分析可以清晰的觀測到風道內的空氣流動狀況，為除霜設計優化提供指導方向，幫助實現更好更快的產品設計。
展開 </p><p>從效率提升來看，通過改進CAE、CAD軟件針對特定應用的前后處理能力、固化重復性工作；對于成熟業務的分析模型與相關求解設置進行整理、定制分析模板；梳理設計仿真流程并實現自動化執行。</p><p><br></p><p>CAE二次開發經過多年的發展，其在仿真流程自動化和仿真軟件自動化方面的優勢已經被諸多用戶所認可。上海冪知科技在長期開發過程中，積累了百余項開發案例，如“某燃油系統顯控平臺開發、某變壓器數字化設計仿真平臺開發、某xyq設計分析評價模塊、某裂紋擴展自動化仿真項目、某CAE后處理自動化二次開發、某燃油齒輪泵快速仿真自動化工具、某除霜除霧仿真自動化項目、某發電機數字化設計平臺、某緊固件可靠性設計平臺開發、某壓氣機葉片自動化仿真分析平臺?！逼鋸姶蟮拈_發能力和開發服務，也被客戶所認可。期待冪知科技在未來的開發過程中一方面能為客戶繼續提供優質開發；另一方面希望冪知科技能夠通過項目不斷進行產品積累，形成自己的產品進而為國產CAE產業的發展貢獻自己的一份力量。</p><p>有興趣的朋友可以聯系我：xuyf@mizhitech.com</p><p><br></p>
展開 此外，空氣源熱泵冬季供熱運行時，最大的一個問題就是當室外氣溫較低時，室外側換熱器翅片表面會結霜，這便需要采取一定的除霜措施。專家認為：采用自調整模糊除霜控制的思路及系統的基本結構。確定室內外大氣溫度、相對濕度之差及翅片溫度的變化率等作為輸入論域，經對輸入量的模糊化和模糊推理方法，在高位機上實現模糊除霜控制的仿真，采用這種方法除霜經與實驗數據對比，判別結果與實際情況較吻合。這種方法與常規除霜方法相比，不僅延長了制熱工作時間，減少了除霜次數和除霜損失，而且使機組工作性能和可靠性得到了提高。
水源熱泵技術
雖然目前空氣源熱泵機組在我國有著相當廣泛的應用，但它存在著熱泵供熱量隨著室外氣溫的降低而減少和結霜問題，而水源熱泵克服了以上不足，而且運行可靠性又高，近年來國內應用有逐漸擴大的趨勢。
一般情況下，水源熱泵從16℃的井水中提取熱，經電力壓縮機對循環的工質做工，可以達到輸出熱水溫度52℃，而其輸出熱量與輸入電功率之比為3.51，比直接用電采暖節省電力72％。這種熱水可以利用風機盤管向房間供暖。夏季，又可利用同一裝置制冷，做到一機多用，即節省初投資，又節省運行費。在有條件提供地下水源的情況下，是一種理想的節能系統裝置。
但在大部分城市地區，由于受到水源開采的限制，實際推廣工程中難度很大。針對水源熱泵的設計及應用過程中須注意的問題，知名學者指出：首先必須探明是否有適合的水源供給，同時應考慮水源的溫度、水量是否滿足要求。
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1 空調除霜風道CFD仿真分析
1.1 基本理論
在STAR-CCM+中擋風玻璃和側窗玻璃的除霜模擬包括兩個過程：整個除霜計算域內的流場穩態計算和除霜過程的瞬態計算。當熱氣流將熱量通過玻璃的內側傳導到玻璃外側的霜層，霜層溫度持續升高，當到達冰霜融點時，霜層就會開始融化并直到消失。
確定室內外大氣溫度、相對濕度之差及翅片溫度的變化率等作為輸入論域，經對輸入量的模糊化和模糊推理方法，在高位機上實現模糊除霜控制的仿真，采用這種方法除霜經與實驗數據對比，判別結果與實際情況較吻合。
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到了寒冷的冬天，有車一族存在一個普遍的苦惱。寒冷的冬天擋風玻璃很容易結冰，尤其是放在室外的汽車經過了一個夜晚之后，在第二天早上接了一層厚厚的冰霜。車一時半會也開不走，必須先要將這些霜雪除掉才行。特別是對于那些早上趕時間上班的車主來說，面對這個現象頗為無奈。
這種情況一般該如何處理呢？
車暖氣除霜是最理想的除霜方法。在出發之前將汽車啟動，在對發動機進行預熱的同時，打開汽車暖氣，
