現(xiàn)代汽車空調(diào)系統(tǒng)數(shù)值模擬仿真.pdf

1、汽車空調(diào)的性能是汽車性能的重要指標(biāo)之一。如何改善汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低噪聲，減少蒸發(fā)器總成系統(tǒng)內(nèi)流體偏流現(xiàn)象，提高蒸發(fā)器芯體的效率，是汽車工業(yè)中的重要的研究課題之一。一種可行的方法是，建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行數(shù)值分析。由于傳統(tǒng)的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法難以反映空調(diào)系統(tǒng)中存在的影響空調(diào)性能的不利因素的產(chǎn)生原因，而用數(shù)值模擬計(jì)算實(shí)現(xiàn)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化更為有效，目前正成為汽車空調(diào)領(lǐng)域設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)方法的熱點(diǎn)。因此，開(kāi)展汽車空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模與優(yōu)化研究，不但可

2、以豐富和完善汽車空調(diào)理論和方法，而且具有重要的實(shí)用價(jià)值。 蒸發(fā)器系統(tǒng)總成是汽車空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，其性能好壞對(duì)汽車空調(diào)的舒適性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性有很大的影響。為了改進(jìn)汽車空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器總成設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間周期及降低開(kāi)發(fā)的成本，論文根據(jù)計(jì)算流體力學(xué)原理（簡(jiǎn)稱CFD），對(duì)一種典型的汽車空調(diào)系統(tǒng)蒸發(fā)器總成進(jìn)行了數(shù)值模擬仿真。CFD技術(shù)是目前國(guó)際上一個(gè)強(qiáng)有力的研究領(lǐng)域，是進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、動(dòng)量傳遞及燃燒、多相流及化學(xué)反應(yīng)研究

3、的重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是CFD的重要領(lǐng)域之一。CFD軟件可以比較快捷、準(zhǔn)確及直觀地反映流體在蒸發(fā)器系統(tǒng)中流動(dòng)的過(guò)程，因此很容易從對(duì)流場(chǎng)的分析中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，并且進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)，從而避免了人力、物力的浪費(fèi)。 因此，本文采用著名的流體分析計(jì)算軟件FLUENT來(lái)對(duì)汽車空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器總成進(jìn)行數(shù)值模擬，以得出相關(guān)的研究結(jié)論用于改進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括以下兩部分： 第一，蒸發(fā)器系統(tǒng)物理模型

4、的建立，及數(shù)值算法和湍流模型的確定；在數(shù)值模擬中，一個(gè)物理模型建立的好壞將直接影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和計(jì)算精度。不同的算法和湍流模型對(duì)分析的收斂快慢有很大的影響。選定合適的算法和湍流模型能夠大大地提高收斂速度，縮短計(jì)算時(shí)間。 第二，對(duì)物理模型進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化。對(duì)物理模型進(jìn)行數(shù)值模擬，分析計(jì)算結(jié)果，根據(jù)計(jì)算結(jié)果找出設(shè)計(jì)中存在的錯(cuò)誤，然后優(yōu)化模型重新計(jì)算。 通過(guò)應(yīng)用CFD技術(shù)對(duì)蒸發(fā)器總成進(jìn)行數(shù)值仿真設(shè)計(jì)并改進(jìn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上的不合理