汽车风道的设计

汽车风道是空调通风系统的重要组成部分,风道的设计是否合理直接影响人体的舒适度、为了降低在设计过程中由于风道的设计不合理而带来的影响,文章阐述了风道设计的11项规则、降噪和降阻措施以及性能要求,并结合项目的实际应用情况,介绍了某车型吹面风道的改进方案和CFD分析效果,表明使风道拐弯处平缓和横截面大小基本一致后．满足气流平稳和前挡风玻璃除霜／除雾的要求,在今后设计中具有指导意义。     

汽车风道的设计

汽车风道是空调通风系统的重要组成部分,风道的设计是否合理直接影响人体的舒适度。为了降低在设计过程中由于风道的设计不合理而带来的影响,文章阐述了风道设计的11项规则、降噪和降阻措施以及性能要求,并结合项目的实际应用情况,介绍了某车型吹面风道的改进方案和CFD分析效果,表明使风道拐弯处平缓和横截面大小基本一致后,满足气流平稳和前挡风玻璃除霜/除雾的要求,在今后设计中具有指导意义。     

Effect of nozzle orifice diameter on diesel spray tip penetration according to various spray models for CFD simulation with widely varying back pressure

CFD simulations of spray tip penetration with the standard KIVA3V, ‘original gas jet’ and ‘Normal gas jet profile with breakup length formula’ (NGJBL) spray models were performed to investigate the effects of nozzle orifice size and ambient gas density combinations on the spray penetration. The accuracy of the CFD simulation results was estimated by comparing them with available experimental data. The ambient gas density was varied in 12 kg/m³ intervals from 12 to 69 kg/m³ for each nozzle orifice diameter. The nozzle orifice diameters used were 119, 140, 183 and 206 mm. A total of 20 cases in the CFD simulations were considered with combinations of the 4 nozzle orifice diameters and 5 ambient gas densities. CFD simulations with the NGJBL spray model were more accurate than those with either the standard KIVA3V or gas jet spray models as the nozzle orifice diameter and ambient gas density was increased. The NGJBL and original gas jet model is more effective in predicting the spray tip penetration near the nozzle tip region.     

基于CFD方法的空调风管除霜性能开发

基于空调风管除霜性能开发过程,将总体性能分解到风管性能、玻璃近壁面的速度性能以及考虑温度的除霜性能。使用计算流体力学(CFD)方法,在设计前期通过稳态分析控制风管的性能及速度性能;在设计后期通过瞬态分析评估空调除霜的能力。分析结果表明,空调除霜性能目标从部件到整车均满足要求。     

吸扫式扫路车吸嘴流场性能分析

采用计算流体力学(CFD)方法对几种带反吹循环系统的吸扫式扫路车的吸嘴流场进行了仿真分析。建立了吸嘴流体几何模型,再基于有限体积法选择非结构化网格对模型进行了网格划分,并采用κ-ε湍流模型建立了吸嘴气相计算模型,对模型施加适当的边界条件后,利用FLUENT软件对模型进行了数值计算。仿真结果表明,双侧反吹式吸嘴具有较强的吸尘能力和防尘效果,对各种情况的路面均具有较好的清扫效果,是较为合理的反吹式吸嘴结构。利用CFD技术对扫路车吸嘴流场进行仿真分析为扫路车吸嘴的设计提供了新的方法。     

喷油器参数对柴油机燃烧特性影响的数值模拟

应用三维CFD模拟软件FIRE,对1台135柴油机的喷雾与燃烧过程进行了数值模拟。通过缸内流场分析和浓度分析,研究了喷孔数、喷孔锥角对燃烧过程的影响及对NOx和炭烟生成的影响。结果表明,喷孔数和喷孔锥角影响燃油的喷雾质量和油气混合质量,进而影响燃烧过程和排放物的生成;CFD模拟计算对优化喷油器参数,从而改进燃烧系统具有指导意义。     

基于非结构化网格的汽车除霜风道数值模拟

利用基于非结构化网格的有限体积法对某一汽车风道进行了数值模拟,根据模拟结果对原型风道进行几何优化及计算.计算结果表明,优化后的风道各出口流量分配合理,压力损失明显降低,前挡风玻璃上的气流速度大小分布合理.利用热球风速仪测量了安装改型风道的样车前挡风玻璃上的气流速度.测量结果表明,与原型风道相比,改型风道样车前挡风玻璃上的气流速度明显增大,且分布更为均匀.     

Experimental investigation using CFD for thermal performance of ventilated disc brake rotor

In the present work, different ventilated disc brake rotor configurations were analysed to enhance the heat transfer rate and obtain the uniform temperature distribution in the rotor. CFD code used in this work was validated at using experimental results obtained by conducting experiments on a test rig. The experimental analysis was performed to calculate the mass flow rate and heat dissipation through the rotor. Further, different types of rotor configurations viz. straight radial vane (SRV), tapered radial vane (TRV), alternate long and short vane (ALSV), variable diameter circular pillars (VDCP) were considered for the analysis. A rotor segment of 20° was considered for the numerical analysis due to its rotational symmetry. CFD results were in good agreement with the experiments. The maximum deviation of the numerical results were about 12 % from the experimental results. It is found from the analysis that among the different types of rotor configurations; variable diameter circular pillars (VDCP) rotor gives better rate of heat dissipation with more uniform temperature distribution in the flow passages. Hence for modern high speed vehicles VDCP rotor may be more appropriate.     

针对行人保护头部仿真分析中雨刮臂的接触设置研究

利用计算机进行有限元仿真分析,在汽车行人保护性能开发过程中有着广泛的应用。对于行人保护建模来说,风挡玻璃区域应按照实际情况对玻璃进行准确建模,然而对于风挡玻璃与雨刮器采用以往的接触设置,雨刮臂与玻璃产生穿透现象。因此为了解决穿透问题,准确模拟出其实际运动关系,对于雨刮臂与风挡玻璃之间的接触设置研究是非常有必要的。     

平板叶栅叶片转矩的计算及试验验证

对平板型喷嘴叶栅进行了试验研究,得到了4种不同来流条件下喷嘴叶栅的转矩变化规律,并对试验中的误差来源和误差水平进行了分析。通过试验对数值计算进行了验证。结果表明,数值计算结果与试验结果吻合良好,验证了采用数值计算方法进行喷嘴叶栅转矩预测的可行性。     

轻型客车驾驶室除霸分析

随着我国汽车安全法规的完善,国家对汽车风窗玻璃除霜系统的性能要求及试验方法做了严格规定。运用Fluent软件,采用k-ε的RNG数学模型对某轻型客车前除霜系统进行了流场和温度场的模拟,找出了除霜风道设计上的不足,给出了相关的改进建议。改进后的除霜性能高于相关的国家标准,虚拟分析结果与实际环模试验结果比较吻合,该分析方法的应用有效地缩短了空调系统的设计开发周期．     

SCR系统尿素喷雾特性影响因素的CFD仿真分析

利用AVL Fire三维商用仿真软件对SCR系统尿素喷雾特性的影响因素进行了模拟计算,考察的因素包括工况、尿素喷射压力、尿素水溶液的温度及喷嘴的安装角度。结果表明:喷雾形态受来流影响较大,喷雾的速度及贯穿距离随排气流量增加,排气流量越小,排气温度(SCR喷嘴处排气温度)越高,越利于喷雾液滴的蒸发和热解;喷射压力对液滴的喷雾形态影响不大,但对NH3的浓度场分布影响较大,喷射压力越高,NH3的生成效率越低;尿素溶液温度对喷雾形态及NH3的转化影响不大;喷嘴安装角增大利于喷雾液滴蒸发和热解。     

双通道蜗壳径流涡轮的设计与流动机理研究

低负荷下的扭矩对于小型发动机十分重要,其决定了汽车的驾驶性能。配有双通道蜗壳的涡轮已被证实在瞬态性能和气缸扫气方面具有极大优势。本研究通过数值方法,比较了不同部分进气条件下双通道径流涡轮的性能。设计了一个双通道径流涡轮,以达到某国外混流涡轮(带有可变喷嘴的涡轮A)的流通能力。借助软件ANSYS-CFX,采用稳态数值模拟方法来实现全部进气和部分进气条件下涡轮的性能预测。基于不同进气条件(叶根进气HI和叶尖进气SI)的性能比较结果进行流动机理分析。结果显示SI比HI具有更好的性能,且传递到叶轮的流动在通道内产生了完全不同的涡流结构。对于HI进气,产生于叶轮叶根处的涡流逐渐迁移到叶尖区域,而SI进气正好相反,这即是HI进气较SI进气具有更高流动损失和更差性能的原因。     

在柴油机上燃用乙醇柴油的试验研究

在柴油机上对分别使用多孔喷油嘴和伞喷喷油嘴进行了燃用乙醇柴油的试验研究。结果表明,在柴油机上燃用乙醇柴油后能够达到原机的功率,柴油机的排放状况有很大的改善,热效率有一定的提高,排气温度和最高燃烧压力基本不变。伞喷喷油嘴的效果好于多孔喷油嘴。     

重型柴油机四气门气缸盖的设计

在经验设计的基础上,采用冷却系统CFD与有限元分析相结合的方法,利用CFD定量分析确定了气缸盖的冷却水量和冷却水分布,利用有限元分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数,优化设计了一重型柴油机的四气门气缸盖,并进行了气缸盖测温和发动机可靠性试验。试验证明,该气缸盖工作可靠,测量的温度与计算的温度基本吻合,证明了气缸盖设计方法的有效性。     

柴油机喷油嘴三维有限元热分析

提出了确定柴油机喷油嘴传热边界条件的方法,用该方法建立了某柴油机喷油嘴的传热边界条件,并对喷油器工作时喷油嘴的复杂热负荷进行了三维有限元分析,得出了喷油器工作时喷油嘴的温度场、热变形及热应力。     

喷嘴叶片形状的改善对涡轮增压器效率的影响

对涡轮增压器蜗壳内流场进行了三维CFD模拟,分析了蜗壳内的流动并找到了叶片造成流动损失的原因,然后引入双纽线流量计的工作原理对叶片尤其是造成流动损失大的叶片头部进行了重新设计,进而对新方案进行了CFD模拟和叶片的加工及整机试验,模拟和试验结果表明新设计的叶片对增压器效率有明显提高。     

声传递向量法在汽车驱动桥声辐射中的应用

为了分析和控制汽车动力传动系统的辐射噪声,应用声传递向量法对动力传动系统进行结构声辐射仿真研究.以汽车驱动桥为例,运用声传递向量仿真算法,计算得到驱动桥壳体表面辐射声压级、外场域点声压级等声学响应,并且在研制的汽车驱动桥性能试验台上进行试验.结果表明:仿真结果与试验结果吻合良好,声传递向量法在进行汽车动力传动系统声振分析时具有很高的可信度和良好的识别能力,是汽车产品设计过程中适用于结构声振分析的可靠仿真方法.