汽车前挡风玻璃除霜CFD仿真分析与试验验证

发布时间：2024-12-03 22:34

　　在我国北方的冬天,气温下降到零度以下,停在户外的汽车玻璃上会结上一层冰霜,严重影响乘车的舒适性、甚至会威胁到行车安全。因此国内外都将汽车的除霜性能纳入主动安全性能标准中并强制执行。GB11555-2009《汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法》对除霜试验方法及性能做了严格的规定。汽车风挡玻璃除霜系统的设计作为整车设计中的重要内容,在设计开发过程中,通常采用CFD仿真分析的方法进行。仿真方法是计算玻璃表面霜层的融化速度以对比是否符合法规标准,由于模拟过程中涉及到霜层的传热传质变化,采用瞬态仿真的模拟结果更为精确。但瞬态仿真消耗的计算资源较多、计算周期也较长。在市场竞争愈趋激烈,整车设计周期日趋减短的情况下,这样的分析方式大多数情况下已经难以满足整车的开发周期需求。稳态分析霜层厚度的方法则会导致模拟过程、结果精度不足,总会存在过设计或者较大的计算偏差。本研究基于稳态分析方法,根据稳态分析结果中的风速、流量分配、风阻,结合多个车型的试验数据,创新性的提出了一套结合CFD稳态分析与工程设计规范的除霜风道设计方法,提高了除霜风道设计效率,且具有一定的通用性。最后将该方法应用于某车型的除霜风道...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 汽车除霜分析基本原理介绍
    2.1 概述
    2.2 计算流体力学基本原理
    2.3 冲击射流理论
    2.4 湍流模型分析
    2.5 除霜的相变特点及传热过程分析
    2.6 本章小结
第3章 汽车除霜系统建模与仿真
    3.1 概述
    3.2 汽车除霜CFD仿真设计目标
        3.2.1 除霜法规要求
        3.2.2 除霜CFD仿真设计目标
    3.3 除霜系统仿真模型
        3.3.1 几何模型
        3.3.2 模型简化
        3.3.3 网格划分
        3.3.4 边界条件设定
    3.4 仿真结果分析
        3.4.1 原始风道计算结果分析
        3.4.2 分析结果与设定目标的对比
    3.5 本章小结
第4章 除霜风道的改进设计
    4.1 改进方案说明
    4.2 改进方案结果分析
        4.2.1 前挡风玻璃速度分布
        4.2.2 侧窗玻璃气流落点及速度分布
        4.2.3 各出风口风量百分比及压损
    4.3 考虑鼓风机性能下降对结果的影响
    4.4 本章小结
第5章 除霜性能实车试验
    5.1 玻璃表面风速测试
    5.2 整车除霜性能试验
        5.2.1 试验过程介绍
        5.2.2 试验结果
    5.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文
致谢



本文编号：4014249