大客車除霜分析及系統(tǒng)優(yōu)化設計.pdf

1、北方地區(qū)大客車在寒冬運行時常會出現(xiàn)風擋表面結霧結霜的問題,這會嚴重影響駕駛員的視野并對行車安全性造成威脅。本文以中通某車型為研究對象,針對其除霜系統(tǒng)結構組成和參數(shù)特點,采用數(shù)值模擬的方法分析除霜系統(tǒng)的性能,并對其進行局部優(yōu)化設計。
　　首先根據中通該車型的結構參數(shù)建立車頭簡化模型,采用穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)計算疊加的方式,研究除霜風道熱風流入口速度、入口溫度、熱風流與風擋間的碰撞角以及除霜風道熱風流噴口與風擋下邊緣的距離對除霜性能的影響。研

2、究結果表明,增大熱風流進入除霜風道的入口速度、入口溫度可以明顯減少除霜時間但會損失更多的能量,經濟性差。在客車儀表臺形狀結構允許的情況下,減小熱風流與風擋間的碰撞角,縮短熱風流噴口與前風擋下邊緣的距離都可以在一定程度上優(yōu)化除霜效果。
　　建立該客車實車模型,采用數(shù)值模擬方法,對除霜熱風流流場、溫度場、風擋霜層分布以及熱風流與風擋間的換熱特性進行研究。研究發(fā)現(xiàn)除霜熱風流在風擋表面覆蓋范圍與雨刮器的擦除范圍較一致,基本滿足除霜要求,但

3、熱風流噴口處結構過渡不圓滑,除霜風道中的回流較嚴重。在除霜初期等溫線分布出現(xiàn)雙峰,高溫區(qū)分層向風擋上端移動,隨著除霜的進行,高溫區(qū)逐漸向駕駛員側拓寬。整個風擋以及監(jiān)測點處霜層厚度在除霜過程中與風擋內表面的溫度分布相一致,受熱風流速度偏轉的影響,從風擋下端向車頂方向、從風擋中心到兩側除霜速率總體上呈下降趨勢但并不單調變化,而整個風擋內表面平均霜層厚度則隨時間以對數(shù)曲線遞減。針對客車原始模型,在除霜非穩(wěn)態(tài)計算中,求解不同時刻風擋內表面熱風流