基于计算流体动力学(CFD)的轿车侧除霜优化设计.pdf

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1、设计与制造·机械研究与应用·基于计算流体动力学(CFD)的轿车侧除霜优化设计唐鹏．江洪(重庆工业职业技术学院。重庆400050)摘要：介绍了基于人机工程和CFD技术在侧除霜系统设计过程中的应用，同时较全面的介绍了轿车侧除霜系统的优化设计过程。并以某典型车型为例，利用CFD分析软件FLUENT，对该车型的侧除霜性能进行分析，分析结果显示，能够满足设计要求。关键词：人机工程；汽车设计；CFD中图分类号：U467文献标识码：A文章编号：1006—4414(2010)03—007l—O3Optimumdesig

2、nforautodefrostingventbasedonComputationalFlllidDynamics(CFD)TangPeng，JiangHong(Chongqingindustrialcollegeofoccupationandtechnical，Chongqing400050，China)Abstract：Inthisarticle，thepresentprocessofoptimumdesignforautodefrostingvent，theapplyingdirectiondesi

3、gnforautodefrostingventbasedonhuman—computerengineeringandCFDareintroduced，processofoptimumdesignforautodefrostingventisdescribedmoreeompletely．Bytheexampleoftypicalcar，usingsoftwarefluent，theautodefrostingventisanalyzed．TheanalyticalresultshowsthatCalls

4、atisfythedesignrequest．Keywords：human—computerengineering；autodesign；CFD1前言型整体效果的不同，选择不同形式的侧除霜风口。秋冬季节，当室外温度比较低的时候，户外的汽车在停放或者行驶过程中，汽车玻璃上容易形成霜雾，严重影响了驾驶员的视野，造成安全隐患llJ。对于空调除霜性能各国都有自己相关的规定，如我国国标GB11555—1994、GB11556—199，欧洲标准78／图1某车型的仪表板317／EEC，美国标准FMVSS103、FMV

5、SS103，这些标准均对汽车的除霜做了严格的要求，但大多只对前档风玻璃的除霜性能做了要求，而对侧除霜性能未做要求。随着顾客的要求越来越高，轿车的侧除霜性能对提高汽车安全性、舒适性越发重要，目前很多整车生■产企业根据顾客的要求，对汽车的侧除霜性能制定了(a)整体式设计(b)独立式设计(c)由恻出风口代替各自相关的企业和行业标准。笔者主要介绍在汽车图2不同形式的侧除霜风口开发设计过程中，根据人机工程和CFD的分析结果，如何对轿车空调系统中侧面除霜风口进行优化设计，3侧除霜风口的设计以达到满意效果。由于侧除霜

6、效果主要受到气流、出风方向、距离、2轿车侧除霜风口的介绍开口面积等影响，在汽车侧除霜风口设计中，主要针轿车侧除霜风口主要是对汽车侧窗玻璃进行除对这些因素，考虑风口的位置、大小及对风的导向方霜，使汽车驾驶员在不打开汽车侧面玻璃的情况下，向等。可透过侧窗玻璃通过外后视镜观察汽车两侧后方的侧除霜的气流由空调系统提供暖风气流，风量的情况，轿车侧除霜风口一般位于仪表板两侧，如图l分配主要由暖通管道决定，侧除霜风口的大小也对风所示。量的分配有一定的影响。在设计初期首先要保证出较车侧除霜风口的形状各异，其设计形式也多

7、种风口的面积之和与进风口面积相等，以减小气流在流多样，如图2所示，列举了目前轿车上常用的几种轿动过程中的压力损失，有时也在管道中设计导流装车侧除霜风口形式，在汽车整车设计中，根据汽车造置，对风量进行被动分配。气流流过风管的走向应尽收稿日期：2010一o4—05作者简介：唐鹏(1978一)，男，重庆人，工程师，主要从事汽车CFD技术研究方面的工作。·7l·设计与制造·机械研究与应用·量做到平滑过渡，以减小涡旋的产生，气流压力损失度，减少了开发周期。CFD分析汽车侧除霜的基本最少和噪音最小。侧除霜风口离侧窗

8、玻璃的距离对步骤如图4所示。除霜效果有较大影响。在前期造型过程中，综合考虑各方面因素，确定侧除霜风口位置和大小之后，再结合人机工程学原理确定侧除霜风口的出风方向，根据所确定的方向，设计轿车侧除霜风口的叶片方向，然后用CFD的方法进行仿真，最后试验进行验证。3．1人机工程在侧除霜风口设计中的应用在轿车侧除霜风口的设计中，风口的出风方向对图4CFD分析汽车侧除霜的基本步骤除霜效果非常重要，要保证从侧除霜出来的暖气，能够最快除去霜雾的区域使驾驶员