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)值模擬計算實(shí)現(xiàn)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化更為有效，目前正成為汽車空調(diào)領(lǐng)域設(shè)計和開發(fā)方法的熱點(diǎn)。因此，開展汽車空調(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)計結(jié)構(gòu)、縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間周期及降低開發(fā)的成本，論文根據(jù)計算流體力學(xué)原理（簡稱CFD），對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)是目前國際上一個強(qiáng)有力的研究領(lǐng)域，是進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)、動量傳遞及燃燒、多相流及化學(xué)反應(yīng)研究

3、的重要技術(shù)，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，換熱器的優(yōu)化設(shè)計是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)中流動的過程，因此很容易從對流場的分析中發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，并且進(jìn)行設(shè)計方案的改進(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算軟件FLUENT來對汽車空調(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，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)確度和計算精度。不同的算法和湍流模型對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，縮短計算時間。 第二，對物理模型進(jìn)行計算和優(yōu)化。對物理模型進(jìn)行數(shù)值模擬，分析計算結(jié)果，根據(jù)計算結(jié)果找出設(shè)計中存在的錯誤，然后優(yōu)化模型重新計算。 通過應(yīng)用CFD技術(shù)對蒸發(fā)器總成進(jìn)行數(shù)值仿真設(shè)計并改進(jìn)設(shè)計結(jié)構(gòu)上的不合理