汽車CFD分析的案例
汽車CFD仿真分析步驟 ￥20
實驗原理
1.1何為CFD：
Computational Fluid Dynamic(CFD)是一門預(yù)測流體流動，傳質(zhì)傳熱，化學(xué)反應(yīng)和其相關(guān)現(xiàn)象的一門科學(xué)，通過計算質(zhì)量守恒，能量守恒等方程，來預(yù)測這些現(xiàn)象。
1.2 CFD工作原理簡述
Ansys CFD是基于有限體積法求解基本方程：
1. 將計算域離散成一個有限的控制體
2. 求解控制體上的質(zhì)量、動量和能量等廣義方程（如下面（1）式子）
3. 偏微分方程組離散化為代數(shù)方程組
4. 用數(shù)值求解法求解所有的代數(shù)方程以獲得流場域的解
1.3 汽車空氣動力學(xué)原理簡述：
汽車空氣動力特性直接影響汽車的動力性能、操 作穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟性和氣動噪聲性能，甚至影響汽車的行駛安全?？諝鈩恿W(xué)在科學(xué)的范疇里是一門艱深的度量科學(xué)，一輛汽車在行使時，會對相對靜止的空氣造成不可避免的沖擊，空氣會因此向四周流動，而躥入車底的氣流便會被暫時困于車底的各個機械部件之中，空氣會被行使中的汽車拉動，所以當(dāng)一輛汽車飛馳而過之后，地上的紙張和樹葉會被卷起。此外，車底的氣流會對車頭和引擎艙內(nèi)產(chǎn)生一股浮升力，削弱車輪對地面的下壓力，影響汽車的操控表現(xiàn)。另外，汽車的燃料在燃燒推動機械運轉(zhuǎn)時已經(jīng)消耗了一大部分動力，而當(dāng)汽車高速行使時，一部分動力也會被用做克服空氣的阻力。所以，空氣動力學(xué)對于汽車設(shè)計的意義不僅僅在于改善汽車的操控性，同時也是降低油耗的一個竅門。
2.實驗?zāi)康? 1.了解空氣動力學(xué)基本理論，將流體力學(xué)所學(xué)的相關(guān)知識運用到實際中。
展開 基于STAR-CCM+汽車除霜系統(tǒng)CFD仿真分析與優(yōu)化
摘要：汽車空調(diào)除霜性能對汽車駕駛和交通安全起著重要作用，文章基于STAR-CCM+通過CFD方法對某重型卡車的空調(diào)除霜性能進行分析，找出除霜系統(tǒng)的優(yōu)化方案。通過對除霜系統(tǒng)出風(fēng)口位置、出風(fēng)口格柵結(jié)構(gòu)、風(fēng)管管道及出風(fēng)格柵方向進行優(yōu)化設(shè)計改進，除霜性能在-30°得到改善與提升，最終得到滿足設(shè)計要求的除霜系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：STAR-CMM+;除霜系統(tǒng);CFD;風(fēng)量分配;優(yōu)化設(shè)計;
引言
在寒冷天氣下，當(dāng)車內(nèi)空氣和寒冷車窗表面接觸時，空氣中的水分受溫度降低的影響飽和析出，形成水汽。當(dāng)空氣溫度下降到零度以下時，水汽就會在玻璃表面凝華產(chǎn)生冰晶，汽車擋風(fēng)玻璃上冰晶凝結(jié)形成的冰霜會嚴(yán)重影響駕駛員視野，對行車安全產(chǎn)生危害，因此如何快速除霜對行車安全至關(guān)重要。GB11555—2009對汽車除霜系統(tǒng)性能和試驗方法做出了嚴(yán)格的規(guī)定（M1類汽車強制執(zhí)行）。參考此標(biāo)準(zhǔn)，重型卡車一般要求試驗開始20 min后，A區(qū)域需完成80%除霜；試驗開始35 min后，A區(qū)域需完成100%除霜，B區(qū)域需完成95%的除霜，如圖1所示。
圖1 除霜A、B區(qū)域劃分
基于重卡的傳統(tǒng)除霜系統(tǒng)設(shè)計主要采用經(jīng)驗設(shè)計方法，待樣車制造完成后，利用試驗核查其實際性能效果，費用高，設(shè)計整改周期長。本文通過STAR-CMM+軟件以及CFD數(shù)值模擬技術(shù)，在某重型卡車的研發(fā)過程中，對空調(diào)的除霜性能進行前期理論分析，對除霜風(fēng)道、格柵出口面積及角度等關(guān)鍵部位進行分析和優(yōu)化，使整車的除霜性能大幅提升，且優(yōu)化結(jié)果在實車中得到了有效驗證。
1 空調(diào)除霜風(fēng)道CFD仿真分析
1.1 基本理論
在STAR-CCM+中擋風(fēng)玻璃和側(cè)窗玻璃的除霜模擬包括兩個過程：整個除霜計算域內(nèi)的流場穩(wěn)態(tài)計算和除霜過程的瞬態(tài)計算。
展開 汽車行業(yè)電池?zé)峁芾?em>CFD分析方案
汽車行業(yè)電池?zé)峁芾鞢FD分析方案
汽車CFD分析中，車輪旋轉(zhuǎn)不同模擬方法的比較研究
為了模擬駕駛汽車的真實路面狀況，移動地面和車輪旋轉(zhuǎn)在CFD中具有重要意義。然而，車輪旋轉(zhuǎn)狀態(tài)難以準(zhǔn)確表示，因此這仍然是一個需要研究的關(guān)鍵問題。
本文主要研究兩種類型的汽車：快背轎車和a notchback DrivAer，通過比較三種不同的車輪旋轉(zhuǎn)模擬方法：穩(wěn)定移動壁，MRF和非定?；瑒泳W(wǎng)格，揭示了不同方法對車輛空氣動力學(xué)數(shù)值模擬的影響。討論了方法之間氣動力以及流動的差異。并將模擬結(jié)果與已發(fā)表的實驗數(shù)據(jù)進行比較以進行驗證。
結(jié)果表明，不同的旋轉(zhuǎn)模擬方法可能不會對氣動阻力產(chǎn)生顯著影響，但氣動升力和通風(fēng)阻力可在較大范圍內(nèi)進行修正。此外，升力顯示對車輪輪輻的位置高度敏感，因此兩種穩(wěn)定的方法可能導(dǎo)致錯誤?？傊?，當(dāng)進行CFD模擬時，如果僅需要計算氣動阻力，則可以引入兩種穩(wěn)定方法。如果需要考慮通風(fēng)阻力，則MRF方法更合適。但是，如果必須評估空氣動力升力，即使計算成本更多，滑動網(wǎng)格方法也是唯一可取的方法。本研究可為未來旋轉(zhuǎn)模擬方法的工作奠定基礎(chǔ)。
車輛空氣動力學(xué)是汽車工業(yè)中的一個關(guān)鍵領(lǐng)域。因為它與減少總阻力和燃料消耗密切相關(guān)。在未來，可以預(yù)見空氣動力學(xué)優(yōu)化將受到大量制造商的關(guān)注。因此，在汽車開發(fā)過程中獲取精確的空氣動力數(shù)據(jù)非常重要。
由于這種擔(dān)憂，進行風(fēng)洞試驗是一個至關(guān)重要的方法。然而，風(fēng)洞試驗需要巨大的成本和復(fù)雜的準(zhǔn)備。對于許多中小型公司來說，它給他們帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。由于這種情況，計算流體動力學(xué)（CFD）應(yīng)運而生，并且隨著計算機能力的提高，它一直在不斷發(fā)展。 CFD通過計算機數(shù)值模擬簡化了風(fēng)洞試驗，大大節(jié)省了汽車開發(fā)過程中的成本。因此它已成為現(xiàn)代汽車空氣動力學(xué)中常用的研究方法。同時，提高CFD方法準(zhǔn)確性和效率的方法同樣成為一個重要的研究課題。
提高CFD方法的準(zhǔn)確性需要考慮幾個方面，其中之一是如何準(zhǔn)確模擬道路上的汽車行駛狀況，并且車輪旋轉(zhuǎn)的模擬是至關(guān)重要的。
展開 
使用 CFD 對汽車運輸車進行空氣動力學(xué)分析。
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關(guān)于使用 CFD 項目對汽車運輸車進行空氣動力學(xué)分析
人們已經(jīng)對商用卡車的空氣動力學(xué)進行了廣泛的研究，主要是因為它們對燃油效率有重大影響。卡車運輸業(yè)面臨著降低燃油消耗的挑戰(zhàn)，因此這是一個至關(guān)重要的問題。本文重點通過計算流體動力學(xué) (CFD) 模擬來評估標(biāo)準(zhǔn)汽車托運車及其各種改進的阻力。對幾種用作空氣動力學(xué)裝置的蓋子進行了測試，以評估它們在降低燃油消耗方面的有效性。
展開 汽車外流場CFD分析的前處理操作要點
汽車外流場分析是目前CFD分析領(lǐng)域中應(yīng)用范圍最廣的方向之一，因此也就成了深受眾多CFD人重視的方向。
4.設(shè)置全局、局部網(wǎng)格尺寸及邊界層屬性，并在相應(yīng)的求解器面板下建立尺寸加密盒，并設(shè)置網(wǎng)格尺寸。通常會在前格柵、前機艙蓋、機艙內(nèi)部、前擋風(fēng)玻璃、氣壩、后視鏡、擾流板等處建立尺寸加密盒。
8.設(shè)置Interface。在求解器面板下，對冷卻系統(tǒng)芯體、散熱風(fēng)扇等處的interface面進行設(shè)置。
以上便是汽車外流場分析前處理在ANSA中的操作要點，希望對大家能有拋磚引玉之功效。
來源：有限元在線微信號: FEAonline_CAE
展開 電動汽車機艙散熱問題CFD仿真分析優(yōu)化及試驗驗證
摘 要：某電動汽車樣車在空調(diào)降溫試驗中，駕駛員和副駕駛的頭部平均溫度沒有達(dá)到降溫預(yù)定值，制冷能力不足。為提高空調(diào)制冷能力，本文采用CFD仿真分析的方法，研究了前機艙的流場，分析了格柵和空調(diào)冷凝器的通風(fēng)量。通過配置冷凝器導(dǎo)流罩和調(diào)整格柵開口，增加了格柵新風(fēng)的進氣量，減少了高溫氣體的回流冷凝器，從而增加了冷凝器的散熱能力。在最終的試驗中，頭部平均溫度整改后比整改前降低了5℃，降溫效果明顯改善，達(dá)到并超過了預(yù)定值。這種通過機艙流場優(yōu)化提高散熱能力的方法和工程經(jīng)驗，對其它電動汽車機艙散熱能力的開發(fā)具有借鑒意義。
電動汽車近年來快速興起，并且有逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油車的趨勢。研究電動汽車機艙的散熱特點具有重要意義。由于電動汽車沒有內(nèi)燃機，它的機艙內(nèi)就沒有了溫度達(dá)到600℃而帶來強輻射的排氣管路，也沒有需要大量散熱的內(nèi)燃機水套。電動汽車前機艙相對于燃油車僅需較小的前格柵開口來引進新風(fēng)進行散熱?，F(xiàn)階段電動汽車用來冷卻電機水套與電池的散熱器和風(fēng)扇大多是沿用燃油車的，往往散熱能力有相當(dāng)盈余。電動汽車機艙內(nèi)的空調(diào)冷凝器的散熱問題變得凸顯出來。
目前分析電動汽車機艙散熱問題有兩種方式：環(huán)境艙試驗和CFD仿真。環(huán)境艙試驗包括整車熱平衡試驗和整車降溫試驗。由于現(xiàn)階段機艙內(nèi)散熱器能力的盈余，電動汽車熱平衡試驗發(fā)現(xiàn)的問題往往是電機、IGBT和電池的零部件內(nèi)局部過熱。機艙內(nèi)冷凝器是否有足夠的散熱能力就會在電動汽車降溫試驗中體現(xiàn)出來。試驗方法的優(yōu)點是可信度高，能夠為研發(fā)提供直接的整改依據(jù)；缺點是成本高、周期長，不能夠在設(shè)計初期及時發(fā)現(xiàn)問題。CFD仿真的優(yōu)點是成本低、周期短，能夠在研發(fā)早期發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵問題，縮短整車開發(fā)周期。然而要想完全模擬電動汽車降溫試驗，需要三維機艙熱流場、整車一維能量流、空調(diào)箱和乘客艙的三維熱流場共同的瞬態(tài)耦合計算，目前國內(nèi)幾乎難以完整開展。
展開 基于CFD 的新能源汽車冷卻風(fēng)扇氣動性能仿真分析
摘要：以某新能源汽車的7葉片的冷卻風(fēng)扇為研究模型，通過STAR CCM+軟件中Realizable k-ε湍流模型對其進行定常三維數(shù)值計算.首先進行了網(wǎng)格數(shù)量的無關(guān)性驗證；然后通過試驗驗證了數(shù)值計算模型的準(zhǔn)確性，并對冷卻風(fēng)扇內(nèi)部流場壓力與速度分布進行了分析；最后分析了葉片個數(shù)參數(shù)對冷卻風(fēng)扇氣動性能的影響.結(jié)果表明：相同轉(zhuǎn)速的工況下，當(dāng)冷卻風(fēng)扇靜壓相同時，隨著葉片個數(shù)增多，其產(chǎn)生的流量越大.在冷卻風(fēng)扇的靜壓效率方面，在風(fēng)扇靜壓170-200 Pa左右時，9葉片風(fēng)扇靜壓效率最高.在其他靜壓區(qū)間，當(dāng)葉片數(shù)為7、8時，風(fēng)扇靜壓效率要高于9葉片風(fēng)扇.研究可以為新能源汽車冷卻風(fēng)扇氣動性能優(yōu)化提供依據(jù).
近些年新能源汽車在中國發(fā)展迅速，新能源汽車的電子冷卻風(fēng)扇是整車熱管理重要組成部分，電子冷卻風(fēng)扇的設(shè)計要滿足電驅(qū)系統(tǒng)、電池系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的冷卻需求；同時，電子冷卻風(fēng)扇也會對新能源汽車的NVH性能影響很大.因此，設(shè)計出冷卻性能好與低噪音的電子冷卻風(fēng)扇是至關(guān)重要的.CFD仿真分析技術(shù)的出現(xiàn)可以縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，同時降低開發(fā)成本，更可以從機理上研究冷卻風(fēng)扇的流動細(xì)節(jié)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到冷卻風(fēng)扇的開發(fā)中.當(dāng)前對冷卻風(fēng)扇的研究主要集中在輪轂比、葉片個數(shù)、葉頂間隙、葉片安裝角與葉片形狀等方面對冷卻風(fēng)扇性能的影響.
展開 汽車空調(diào)除霜性能的CFD模擬
圖8 第四輪分析結(jié)果
4 結(jié)論
（1）應(yīng)用 CFD 方法對某車型的除霜性能進行了模擬，對除霜風(fēng)道進行了優(yōu)化設(shè)計，計算結(jié)果表明，各種速度矢量、壓力分布等情況均符合正常規(guī)律，能夠滿足設(shè)計要求。
（2）應(yīng)用 CFD 方法在產(chǎn)品開發(fā)階段，可以大大縮短開發(fā)周期，節(jié)省開發(fā)費用，分析結(jié)果對于設(shè)計開發(fā)人員優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計具有重要參考價值。
（3）分析結(jié)果還需要進行實驗驗證。
參考文獻:
[1] STAR-CD 幫助文檔.
[2] 汽車除霜性能CFD分析.中國仿真科技論壇電子期刊 No.8.
[3] 鄒治，劉棟.華晨 M3 車型 CFD 分析階段總結(jié)報告.
[4] 陶文銓.數(shù)值傳熱學(xué).西安:西安交通大學(xué)出版社.
展開 CFD汽車
請教一下大家，在FLUENT中對于模擬風(fēng)洞中的汽車的時候再求解方法上怎么設(shè)置？？？？
你想知道的CFD仿真分析流程在這里！ 附計算流體動力學(xué)分析：CFD軟件原理與應(yīng)用下載
CFD仿真分析一般流程是什么？
用CLABSO軟件開展仿真工作，大致分幾個步驟？
這是我們經(jīng)常會被問到的問題。
當(dāng)然，模擬時間我們需要根據(jù)客戶的具體的項目需求和實際工況做評估，至于CFD仿真過程，今天小編就給大家介紹下它的一般流程：
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確定邊界條件及初始條件
初始條件是所研究對象在過程開始時各個求解變量的空間分布情況。
邊界條件是在求解區(qū)域的邊界上所求解的變量或其導(dǎo)數(shù)隨地點和時間的變化規(guī)律。對于任何問題，都需要給定邊界條件。
對于初始條件和邊界條件的處理，直接影響計算結(jié)果的精度。數(shù)值計算的初始條件及邊界條件一般通過實驗獲取。
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劃分計算網(wǎng)格
采用數(shù)值方法求解控制方程時，都是想辦法將控制方程在空間區(qū)域上進行離散，得到離散方程組，然后求解離散方程組。要想在空間域上離散控制方程，必須使用網(wǎng)格。
展開 
CFD在汽車發(fā)動機艙熱管理領(lǐng)域的應(yīng)用
近年來，汽車自燃的現(xiàn)象時有發(fā)生，這是由于汽車發(fā)動機艙散熱不及時造成的。汽車發(fā)動機艙內(nèi)空間狹小，內(nèi)部錯綜復(fù)雜地布置著發(fā)動機、風(fēng)扇、散熱器、排氣歧管、空調(diào)冷凝器、中冷器等眾多部件。各個零件及子系統(tǒng)在整車熱環(huán)境中相互影響，空氣流動非常復(fù)雜，導(dǎo)致艙內(nèi)散熱不暢，致使機艙溫度升高，直接影響相關(guān)零部件性能，溫度過高時有可能導(dǎo)致部件損壞甚至是發(fā)生自燃等現(xiàn)象。
在這種困難的情況下，如何合理布置機艙零部件，避免發(fā)動機艙內(nèi)形成流動死區(qū)和局部高溫區(qū)，這些都對設(shè)計人員提出了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的設(shè)計方法是單純的依靠試驗來解決，難度比較大，費用高，而且周期相對也比較長。計算流體動力學(xué)（CFD）已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動機艙的熱分析中，用于分析發(fā)動機艙內(nèi)的流動特性和溫度分布，為艙內(nèi)冷卻系統(tǒng)設(shè)計和零部件布置提供指導(dǎo)意見。
發(fā)動機艙涉及到多種換熱形式：部件內(nèi)部產(chǎn)熱、高溫部件的熱輻射、零部件內(nèi)部導(dǎo)熱、零部件與流體之間的對流換熱等。ANSYS FLUENT含有常見的各種類型的傳熱問題，既包括簡單的導(dǎo)熱/對流問題，也包括傳熱和流動的耦合計算，以及比較復(fù)雜的浮力驅(qū)動流動/自然對流和輻射傳熱問題。便捷的附加源項和完備的熱邊界條件，能夠滿足對流、導(dǎo)熱、輻射以及混合換熱等多種換熱方式的需求，可以快速地完成相應(yīng)換熱問題的建模過程。
首先考慮汽車在低速負(fù)載爬坡的極端工況。此狀態(tài)下，F(xiàn)LUENT模型耦合一維的冷卻系統(tǒng)模型和一維發(fā)動機模型，考慮系統(tǒng)級的邊界條件和性能匹配，可以精確地預(yù)測發(fā)動機艙內(nèi)關(guān)鍵位置的氣流和溫度分布。
圖1 一維發(fā)動機模型
圖2 發(fā)動機機艙內(nèi)溫度分布
表1 發(fā)動機機艙內(nèi)關(guān)鍵位置溫度分布
當(dāng)汽車經(jīng)過長時間的低速爬坡后，突然關(guān)閉發(fā)動機和冷卻風(fēng)扇，發(fā)動機艙內(nèi)會發(fā)生熱浸現(xiàn)象。此時，發(fā)動機艙內(nèi)的散熱主要依靠自然對流形式。
展開 汽車后視鏡的CFD模擬
模擬目的：
汽車后視鏡在設(shè)計過程中需要考慮噪音的影響，并盡可能使氣流揚起的灰塵打到后視鏡上
通過速度分布矢量圖可以看出氣流速度分布狀況，當(dāng)空氣中夾雜灰塵時，灰塵是否會打到后視鏡上；氣流在后視鏡一側(cè)出現(xiàn)渦流，通過該處的湍流度，可以判斷產(chǎn)生的噪音的清況。
運用CFD對汽車空調(diào)HVAC的改善設(shè)計
【摘要】汽車空調(diào)HVAC的內(nèi)部氣流受到設(shè)計結(jié)構(gòu)狀態(tài)干擾時，其流向、狀態(tài)、壓力等流場形態(tài)會發(fā)生改變，并且會對HVAC風(fēng)量、噪聲品質(zhì)等產(chǎn)生影響，進而降低用戶的舒適性體驗。文章運用CFD分析方法對某款車型空調(diào)HVAC在設(shè)計開發(fā)階段遇到的進風(fēng)風(fēng)量降低、葉輪氣動噪聲、蝸殼氣流噪聲3個問題進行設(shè)計仿真，通過仿真分析結(jié)果針對氣流干擾部分的結(jié)構(gòu)進行了改善，利用試驗對改善方案進行對比驗證，證明了CFD仿真方法分析的有效性，為空調(diào)HVAC在設(shè)計階段的流場性能改善、NVH風(fēng)噪改善及數(shù)據(jù)定型提供了有益的參考。
CFD（計算流體力學(xué)）技術(shù)具有成本低、周期短、可重復(fù)等優(yōu)點，適合在前期指導(dǎo)汽車空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計，因此CFD仿真分析在汽車空調(diào)設(shè)計階段非常重要。邢陽等人采用SST兩方程模型通過數(shù)值仿真分析指導(dǎo)空調(diào)HVAC（供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)）結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，通過調(diào)整蒸發(fā)器進氣前段結(jié)構(gòu)（臺階與擋風(fēng)筋）使蒸發(fā)器通風(fēng)面速度均勻性指標(biāo)EAPI得到提升，結(jié)果顯示對單體制冷量的利用率的提高有較大的作用，同時蝸殼擴壓段有效擴壓會增加風(fēng)機風(fēng)量，有利于空調(diào)HVAC整體性能的提升。吳金玉通過FLUENT對某款車型的HVAC及風(fēng)道內(nèi)部的速度場和壓力場進行CFD分析，評價HVAC的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，空氣流過時是否會產(chǎn)生偏流或渦旋等不利現(xiàn)象，分析風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)對風(fēng)量分配和送風(fēng)量的影響并提出優(yōu)化方向。葉立對HVAC制熱除霜模式進行CFD模擬分析，并將模擬結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，結(jié)果相互吻合。通過分析模擬結(jié)果的流線、速度和壓力圖，針對蒸發(fā)器及蒸發(fā)器前流道與進口位置進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，優(yōu)化后流場均勻性及渦流問題得到有效改善，空調(diào)除霜效果得到增強，同時能耗有所下降。
上述分析表明，運用仿真技術(shù)能夠?qū)照{(diào)HVAC結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計提供重要的幫助。
展開 CFD 方法的汽車空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)優(yōu)化
鄒平,牛貝貝,張成.CFD方法的汽車空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J].汽車零部件,2021(08):55-58.
摘要:
利用 CFD 方法對某車型空調(diào)風(fēng)道內(nèi)流場進行了仿真分析, 通過對其流動過程的分析尋找出空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)中存在的風(fēng)量 分配不均等問題, 對汽車空調(diào)風(fēng)道進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化。結(jié)果表明: 優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)減少了流場內(nèi)產(chǎn)生的渦流, 重新分配出風(fēng)口風(fēng)量使 其更加均勻, 空調(diào)風(fēng)道性能提升同時, 整個汽車空調(diào)系統(tǒng)性能提升。
0 引言
隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)發(fā)展, 汽車空調(diào)系統(tǒng)愈發(fā)完善, 已成為汽車乘坐舒適性中一個重要的影響因素。汽車 空調(diào)系統(tǒng)主要由壓縮機、 冷凝器、 蒸發(fā)器、 膨脹閥、 鼓風(fēng)機和空調(diào)管道等部件構(gòu)成, 其工作原理是通過制 冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)流動的壓縮、 冷凝、 節(jié)流、 蒸發(fā)等 過程實現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)作為一個整體工作時, 各部件之間是相互影響、 相互聯(lián)系的[1] ?？照{(diào)管道的 設(shè)計決定整個系統(tǒng)的壓降過程、 流場分布、 溫度分布 和風(fēng)量分配, 對整個空調(diào)系統(tǒng)的性能有很大影響[2] 。因此, 汽車空調(diào)系統(tǒng)對風(fēng)道的設(shè)計合理性要求嚴(yán)格。風(fēng)道流場中產(chǎn)生渦流或阻礙流場順暢流動的結(jié)構(gòu)都需 要進行優(yōu)化。
近年來計算流體動力學(xué) (CFD) 理論進一步發(fā)展, 已經(jīng)成為流體機械設(shè)計初期指導(dǎo)的常用方法。通過 CFD 計算能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、 降低成本, 且能夠提供全 面準(zhǔn)確的信息[3] 。在空調(diào)風(fēng)道的設(shè)計過程中, CFD 方法 的應(yīng)用可以縮短周期, 為設(shè)計方向提供準(zhǔn)確的指導(dǎo)。本 文作者使用 ANSA 軟件輔助進行前處理, 通過 STARCCM+進行仿真計算, 對某車型現(xiàn)有空調(diào)風(fēng)道流場流動 情況進行分析, 尋找其結(jié)構(gòu)設(shè)計中不合理的地方, 并進 行相應(yīng)的優(yōu)化。
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