某轻型客车除霜性能影响因素研究

摘要

随着中国汽车工业的迅速发展和人们生活水平的提高，汽车的普及率得到了大大地提高。汽车空调作为空调技术在汽车上的应用得到了广泛的普及，人们对汽车的乘坐舒适性、行车安全性的要求越来越高。汽车空调除霜性能的好坏对汽车的舒适性和行车安全性有着重要的影响，因而对汽车除霜性能的影响因素进行研究，具有重要的理论意义和工程应用价值。　　 本文利用数值模拟方法来研究轻型客车的除霜性能。以计算流体动力学为基础，使用HyperMesh前处理软件对车厢内部结构和空调除霜风道进行了一定的简化，建立了除霜分析模型，并划分其面网格。使用STAR-CCM+软件对导入的面网格模型进行体网格的生成，采用Realizable k-ε湍流模型和薄膜除冰模型，对其进行稳态、瞬态仿真计算。　　 本文重点研究了影响车辆除霜性能的因素有:除霜风道进风口风量、除霜风道进风口温度、除霜风道内导流板的结构、出风口格栅角度和环境风速。通过其对轻型客车除霜风道及车厢内空气流场、前挡风玻璃速度场、温度场及其冰层的融化过程的影响，研究分析各种参数下其除霜性能。仿真分析结果为车辆除霜性能的优化设计提供了一定的参考价值。

目录

声明

摘要

致谢

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题研究背景

1．1．2 课题研究意义

1．2 国内外的研究现状、发展趋势

1．2．1 国外的研究现状、发展趋势

1．2．2 国内的研究现状、发展趋势

1．3 本文课题来源和研究的主要内容

1．3．1 课题来源

1．3．2 本文研究的主要内容

第二章 汽车除霜性能数值计算方法

2．1 CFD技术、分析软件及其求解流程

2．1．1 CFD技术简介

2．1．2 CFD分析软件

2．1．3 CFD求解流程

2．2 流体动力学控制方程

2．2．1 质量守恒方程

2．2．2 动量守恒方程

2．2．3 能量守恒方程

2．3 湍流控制方程

2．3．1 湍动能方程

2．3．2 湍动耗散率方程

2．4 除霜性能CFD分析方法

2．4．1 空调系统除霜性能的设计条件

2．4．2 除霜问题及CFD计算实现

2．5 本章小结

第三章 某轻型客车除霜模型的建立

3．1 几何模型的建立

3．2 网格划分

3．3 边界条件、材料物性和计算参数的设置

3．4 除霜性能仿真过程具体参数设置

3．4．1 除霜过程的稳态分析

3．4．2 除霜过程的瞬态分析

3．5 本章小结

第四章 除霜性能影响因素的研究分析

4．1 进风口风量对速度场、温度场及除霜的影响

4．1．1 进风口风量对速度场的影响

4．1．2 进风口风量对温度场的影响

4．1．3 进风口风量对除霜的影响

4．1．4 本节小结

4．2 进风口温度对温度场和除霜的影响

4．2．1 进风口温度对温度场的影响

4．2．2 进风口温度对除霜的影响

4．2．3 本节小结

4．3 导流板的形状、位置对速度场、温度场及除霜的影响

4．3．1 不同导流板结构对出风口流量分配的影响

4．3．2 不同导流板结构对速度场的影响

4．3．3 不同导流板结构对温度场的影响

4．3．4 不同导流板结构对除霜的影响

4．3．5 本节小结

4．4 出风口格栅角度对速度场、温度场及除霜的影响

4．4．1 出风口格栅角度对出风口流量分配的影响

4．4．2 出风口格栅角度对速度场的影响

4．4．3 出风口格栅角度对温度场的影响

4．4．4 出风口格栅角度对除霜的影响

4．4．5 本节小结

4．5 环境风速对温度场和除霜的影响

4．5．1 环境风速对温度场的影响

4．5．2 环境风速对除霜的影响

4．5．3 本节小结

4．6 除霜性能影响因素最佳参数工况下仿真分析结果

4．6．1 除霜性能影响因素最佳参数的匹配

4．6．2 最佳参数工况下仿真分析结果

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文