汽車空調(diào)蒸發(fā)器總成及吹面風(fēng)道的數(shù)值仿真.pdf

1、在日趨激烈的汽車行業(yè)競爭中，汽車空調(diào)對汽車的舒適性的影響越來越突出，已成為市場競爭的主要手段之一。因此如何改善汽車空調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，降低氣動噪聲，減少蒸發(fā)器總成及風(fēng)道內(nèi)的偏流和渦流現(xiàn)象，提高蒸發(fā)器芯體和加熱器芯體的換熱效率，已成為汽車領(lǐng)域的專家們十分關(guān)注的問題。隨著計算流體力學(xué)（簡稱CFD）理論的飛速發(fā)展，CFD軟件可以比較快捷、準(zhǔn)確直觀地反映空氣在空調(diào)系統(tǒng)中的流動過程，很容易對流場的分析中發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，利用CFD技術(shù)對汽車空調(diào)進

2、行設(shè)計已成為一種重要的方法。因此開展空氣在汽車空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部流動的數(shù)值仿真研究，對于汽車空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計、開發(fā)和改進有重要的實用價值。本文采用數(shù)值模擬的方法對空調(diào)蒸發(fā)器總成及吹面風(fēng)道內(nèi)的流動與傳熱問題進行了較為系統(tǒng)與深入的研究，旨在為空調(diào)蒸發(fā)器總成及吹面風(fēng)道的優(yōu)化設(shè)計尋求理論依據(jù)。論文的主要內(nèi)容如下：
　　本文首先建立了蒸發(fā)器總成的三維簡化幾何模型，根據(jù)模型的結(jié)構(gòu)特點采用不同的網(wǎng)格類型對空間區(qū)域進行離散，把蒸發(fā)器芯體和加熱器芯體簡化為

3、多孔介質(zhì)，運用商用流體軟件FLUENT對空調(diào)蒸發(fā)器總成進行數(shù)值仿真，通過計算結(jié)果對流場及聲場的特性進行分析總結(jié)，分析蒸發(fā)器總成結(jié)構(gòu)的不合理處。研究結(jié)果表明，蒸發(fā)器總成內(nèi)的偏流渦流現(xiàn)象容易誘發(fā)噪聲，蒸發(fā)器芯體和加熱器芯體入口表面速度分布影響換熱效率。
　　然后對蒸發(fā)器總成模型結(jié)構(gòu)不合理處進行改進，針對蒸發(fā)器芯體前的偏流和渦流現(xiàn)象，以及蒸發(fā)器芯體換熱效率低等問題，在蒸發(fā)器芯體前增加導(dǎo)流葉片，數(shù)值模擬的結(jié)果顯示，改進后蒸發(fā)器芯體前的偏流

4、渦流現(xiàn)象得到改善，蒸發(fā)器芯體表面速度分布更加均衡，并提高了蒸發(fā)器芯體的換熱效率。
　　最后為模擬出吹面風(fēng)道真實的入風(fēng)口情況，考慮吹面風(fēng)道入口速度分布不均衡對各出風(fēng)口出口風(fēng)量及風(fēng)速的影響，將蒸發(fā)器總成和吹面風(fēng)道進行聯(lián)合數(shù)值仿真。通過對吹面風(fēng)道內(nèi)部的流場及聲場的分析，得到風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)對風(fēng)量分配、風(fēng)速及氣動噪聲的影響。用數(shù)值模擬得到的結(jié)論對吹面風(fēng)道的結(jié)構(gòu)提出改進方案，改進后吹面風(fēng)道出風(fēng)口的風(fēng)量分配和風(fēng)速更加均衡，并降低了吹面風(fēng)道的氣動噪