SIMPLE算法的轎車空調(diào)吹風(fēng)道的流場(chǎng)模擬

文章研究了應(yīng)用于不可壓縮流體流動(dòng)的simple算法來模擬黃河泥沙運(yùn)移過程,嘗試把同位網(wǎng)格中的simple算法應(yīng)用到河流動(dòng)力學(xué)計(jì)算中,數(shù)值實(shí)驗(yàn)表明該方法能夠合理地反映流場(chǎng)和泥沙沖淤過程,在程序設(shè)計(jì)上比在交錯(cuò)網(wǎng)格中更為簡(jiǎn)潔,而且模擬結(jié)果也更加準(zhǔn)確可靠。

介紹了轎車空調(diào)模擬試驗(yàn)裝置的研制，該裝置可以模擬壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的變化、轎車行駛風(fēng)速大小、太陽輻射、環(huán)境溫度和濕度的變化，以及其它熱量的模擬；同時(shí)，能對(duì)車室內(nèi)溫度分布進(jìn)行檢測(cè)。

對(duì)某轎車室內(nèi)全尺寸模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理,選取realizablek-ε湍流模型,合理地設(shè)置太陽輻射邊界,引用人體熱調(diào)節(jié)模型(tcm模型),對(duì)送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度以及送風(fēng)角度3種送風(fēng)參數(shù)的12種工況進(jìn)行了仿真計(jì)算.結(jié)合整體熱舒適性偏差指標(biāo)aeqt、冷負(fù)荷q以及得到的各截面的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng),從舒適性與節(jié)能性角度分析了不同送風(fēng)參數(shù)對(duì)轎車室內(nèi)流場(chǎng)的影響規(guī)律.

對(duì)豐田系列佳美轎車空調(diào)風(fēng)道的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了詳細(xì)敘述，著重介紹了空調(diào)風(fēng)道各部件的檢修方法，并給出了實(shí)例

豐田系列佳美(camry)轎車屬中檔轎 車，在我國擁有量較大，其空訶風(fēng)道結(jié)構(gòu)合 理，采用按鈕控制，操作簡(jiǎn)便，在轎車中具有 曲型的代表性。但檢修空調(diào)時(shí)有些修理廠只 注意制冷系本身的故障，麗忽視了空調(diào)風(fēng)道 的檢修，往往是事倍功半，故障不能迅速排 除。本文針對(duì)空調(diào)風(fēng)道的結(jié)構(gòu)原理壕合檢修 中的故障排除，作一簡(jiǎn)單介紹。 1．空調(diào)風(fēng)道結(jié)構(gòu)與操縱 為了保持轎車閃空氣的溫度、濕度和清 新度，必須對(duì)制冷系加工過的冷熱空氣進(jìn)行 調(diào)和溫度、通風(fēng)輸送和恰當(dāng)分配，以適合乘員 的需要，這就是空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道的作用。它是汽 車空調(diào)的必備部件。一般轎車緊貼儀表板和 小工具箱安裝空調(diào)風(fēng)道，從左邊到右邊，所占 空間較大(見圖1)。 下風(fēng)口車內(nèi)槽坪空氣進(jìn)u 圖1轎車空調(diào)風(fēng)遭 1)風(fēng)道的結(jié)構(gòu)(圈2) 風(fēng)道由進(jìn)氣門閥、鼓風(fēng)機(jī)、蒸發(fā)器、散熱 器、溫度控制門閥、除霜門

對(duì)某轎車室內(nèi)全尺寸模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理,選取realizablek-ε湍流模型,合理地設(shè)置太陽輻射邊界,引用人體熱調(diào)節(jié)模型（tcm模型）,對(duì)送風(fēng)溫度、送風(fēng)速度以及送風(fēng)角度3種送風(fēng)參數(shù)的12種工況進(jìn)行了仿真計(jì)算。結(jié)合整體熱舒適性偏差指標(biāo)aeqt、冷負(fù)荷q以及得到的各截面的速度場(chǎng)、溫度場(chǎng),從舒適性與節(jié)能性角度分析了不同送風(fēng)參數(shù)對(duì)轎車室內(nèi)流場(chǎng)的影響規(guī)律。

用傳統(tǒng)的方法計(jì)算空調(diào)列車的室內(nèi)氣流組織,通常不能計(jì)算考慮太陽輻射引起室內(nèi)負(fù)荷的再分配,計(jì)算結(jié)果具有較大的局限性.首先由monte-carlo和gebhart方法計(jì)算出了太陽輻射在各個(gè)壁面上的分配,并以此為基礎(chǔ)建立了空調(diào)列車氣流組織數(shù)值模型的邊界條件.采用雙方程模型作為控制方程進(jìn)行了數(shù)值求解,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表明,數(shù)值計(jì)算所建的物理、數(shù)學(xué)模型及簡(jiǎn)化措施是合理的.

運(yùn)用k-ε紊流模型對(duì)k25型空調(diào)列車(硬座車)室內(nèi)氣流組織,主要是速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬.采用有限單元法和交錯(cuò)網(wǎng)格,將送風(fēng)氣流與車廂形狀及障礙物作為一體考慮,研究了送風(fēng)方式和送風(fēng)速度對(duì)空調(diào)列車室內(nèi)流場(chǎng)的影響.結(jié)果表明,送風(fēng)方式對(duì)空調(diào)列車室內(nèi)流場(chǎng)影響較大,而送風(fēng)速度在2～3m/s范圍內(nèi),對(duì)空調(diào)列車室內(nèi)流場(chǎng)影響較小.研究結(jié)果對(duì)空調(diào)列車室內(nèi)氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)及舒適性評(píng)價(jià)提供了依據(jù).圖9,表1,參8

對(duì)穩(wěn)態(tài)二維空調(diào)車室內(nèi)空氣流動(dòng)速度分布和溫度分布進(jìn)行了數(shù)值模擬，采用貼體標(biāo)劃分計(jì)算網(wǎng)格和ｓｉｍｐｌｅｓｔ數(shù)值計(jì)算的方法，考慮了自然對(duì)流對(duì)空氣流場(chǎng)的影響，紊亂模型采用ｋ－ε模型，應(yīng)用整體求解法計(jì)算固氣耦合傳熱問題，計(jì)算了在一定進(jìn)口雷諾數(shù)下，不同送風(fēng)角度時(shí)空調(diào)車定內(nèi)空氣流動(dòng)的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的變化，本文的計(jì)算結(jié)果為空調(diào)車室內(nèi)氣流組織的優(yōu)化設(shè)計(jì)和空調(diào)車室的舒適性送風(fēng)控制研究奠定了基礎(chǔ)。

利用cfd方法對(duì)某型汽車的空調(diào)風(fēng)道進(jìn)行數(shù)值模擬,得出了風(fēng)道整體的速度場(chǎng)、壓力分布以及各出風(fēng)口的風(fēng)量分配。對(duì)中、側(cè)風(fēng)道進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,結(jié)果表明優(yōu)化后的風(fēng)道風(fēng)量分配更均勻,風(fēng)量損失減少。

采用cfd軟件對(duì)空調(diào)器多翼離心風(fēng)機(jī)風(fēng)道內(nèi)部流場(chǎng)進(jìn)行了三維數(shù)值模擬,根據(jù)模擬結(jié)果提出改進(jìn)方案,并對(duì)其進(jìn)行測(cè)試試驗(yàn),得出適當(dāng)增大蝸殼出風(fēng)口長度和減小風(fēng)輪與蝸殼的底部間隙,可降低噪聲2.3db的結(jié)論。

本文利用三維不可壓縮流體的k-ε湍流模型,借助計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)方法,建立了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的轎車風(fēng)道模型。以某典型轎車空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道為例,分別在制冷、取暖工況下,對(duì)其主體部分的流動(dòng)特性進(jìn)行分析,部分分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比。

運(yùn)用kε紊流模型對(duì)空調(diào)列車(硬座車)室內(nèi)氣流組織,主要是速度場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,采用了有限單元法,建立了計(jì)算邊界條件,為空調(diào)列車室內(nèi)氣流組織優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

CFD在轎車空調(diào)風(fēng)道優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

利用三維不可壓縮流體的k—著湍流模型,借助計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(cfd)方法,建立了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的某典型轎車風(fēng)道模型。以該轎車空調(diào)系統(tǒng)冷風(fēng)吹面風(fēng)道為例,利用fluent軟件,對(duì)該風(fēng)道的主體部分內(nèi)氣流流動(dòng)進(jìn)行了模擬與分析,并提出了改進(jìn)方向。

ug是世界上最先進(jìn)的cad/cae/cam高端軟件之一,其在工程上的應(yīng)用為工程師們?cè)O(shè)計(jì)空調(diào)風(fēng)道提供了高效靈活的工具。以轎車空調(diào)風(fēng)道設(shè)計(jì)為例主要介紹了ug(unigraphics)軟件的虛擬裝配功能、干涉/間隙檢查功能、cae流體力學(xué)分析、人機(jī)工程分析、虛擬現(xiàn)實(shí)功能等,突出了ug軟件在轎車空調(diào)風(fēng)道設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)。

ug在轎車空調(diào)風(fēng)道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用——ug是世界上最先進(jìn)的cad／cae／cam高端軟件之一，其在工程上的應(yīng)用為工程師們?cè)O(shè)計(jì)空調(diào)風(fēng)道提供了高效靈活的工具。以轎車空調(diào)風(fēng)道設(shè)計(jì)為例主要介紹了ug(unigraphics)軟件的虛擬裝配功能、干涉／間隙檢查功能、cae流體力學(xué)分析、...

以某型號(hào)72空調(diào)柜機(jī)室內(nèi)機(jī)為研究對(duì)象,通過cfd數(shù)值模擬的方法分析風(fēng)道內(nèi)部的流場(chǎng)分布情況,優(yōu)化蝸殼型線和風(fēng)葉,確定整機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)結(jié)構(gòu),改善整機(jī)性能,最終實(shí)現(xiàn)在整機(jī)厚度增加35mm、維持原機(jī)風(fēng)量前提下噪聲降低2db(a)以上,從而提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

用三維流場(chǎng)計(jì)算軟件,對(duì)空調(diào)用軸流風(fēng)扇的內(nèi)部流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬計(jì)算,討論了不同的簡(jiǎn)化模型對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。初步分析了風(fēng)扇內(nèi)部的流場(chǎng)結(jié)構(gòu),旨在為降低噪聲設(shè)計(jì)提供依據(jù)。性能試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了cfd計(jì)算的有效性,研究表明,流道結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整,可以提高風(fēng)量并有利于噪聲的降低。

采用大渦模擬模型(les)計(jì)算了某汽車暖通空調(diào)風(fēng)道的瞬態(tài)流場(chǎng),然后應(yīng)用lighthill-curle聲學(xué)理論,采用fw-h聲學(xué)模型,預(yù)測(cè)了其噪聲特性。與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表明,用cfd方法預(yù)測(cè)暖通空調(diào)系統(tǒng)管道氣動(dòng)噪聲有一定精度,分析結(jié)果可用于改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)的氣動(dòng)噪聲性能。

根據(jù)以往空調(diào)客車的靜止和運(yùn)行試驗(yàn)測(cè)定,客室內(nèi)沿車長方向的最大溫差超過規(guī)定值,其原因與送風(fēng)道上各送風(fēng)口送風(fēng)量不均有關(guān)。為此,四方所進(jìn)行了送風(fēng)道均勻送風(fēng)量的多方案研究,研制成的條縫式均勻送風(fēng)風(fēng)道,經(jīng)模型靜止試驗(yàn)和實(shí)物裝車運(yùn)行試驗(yàn),已取得理想效果。

本文通過建立與車箱體傳熱相耦合的轎車空調(diào)車室內(nèi)三維空氣流動(dòng)與傳熱的數(shù)學(xué)模型，研究了汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)和車室內(nèi)空氣流動(dòng)的耦合特性，對(duì)空調(diào)轎車降溫特性進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬，建立了環(huán)境模擬試驗(yàn)臺(tái)，驗(yàn)證了理論模型的可靠性．