Automobile defrosting system analysis through a full-scale model

Adequate visibility through the automobile windshield is of paramount practical significance, most often at very low temperatures when ice tends to form on the windshield screen. But the numerical simulation of the defrost process is a challenging task because phase change is involved. In this study numerical solution was computed by a finite volume computational fluid dynamics (CFD) program and experimental investigations were performed to validate the numerical results. It was found that the airflow produced by the defrost nozzle is highly nonuniform in nature and does not cover the whole windshield area. The nonuniformity also severely affected the heating temperature pattern on the windshield. The windshield temperature reached a maximum in the vicinity of the defroster nozzle in the lower part of the windshield and ranged from 9∼31°C over a period of 30 min, which caused the frost to melt on the windshield. The melting time was under 10 minutes, which satisfied the NHTSA standard. The numerical predictions were in close agreement with the experimental results. Thus, CFD can be a very useful design tool for an automobile HVAC system.     

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.     

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。     

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.     

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。     

某车型机舱热管理仿真分析及优化

本文采用CFD仿真分析方法对汽车发动机舱内流场和温场进行仿真分析,考虑热对流与热辐射的影响,并与试验结果进行对比,误差控制在10%以内,满足发动机舱热管理工程设计的需求;并在此基础上提出冷却模块中置与偏置两种改进方案,通过对比选出效果较好的偏置方案进行下一轮优化仿真分析;在第二轮偏置方案的基础上进行优化改进后,机舱内部流场得到改善,各零部件温度达到了设计目标的要求。     

Numerical simulation method to predict the thermal environment inside a car cabin

A numerical simulation, which predicts the thermal environment of a car cabin under varying conditions of car air-conditioning, was developed. The coupled analysis of solar radiation, long-wave radiation, heat conduction through the materials and CFD was used in this method. Using a simplified cabin model, ventilation inside the instrument panel and air leaks from the gaps of interior parts were incorporated. The condition of artificial solar radiation in the laboratory room was also studied. The numerical targets of the simulation accuracy on the thermal environment factors were determined by considering both the experimental error and the range of human perception to the thermal factors experimentally.     

基于某型轿车的外流场数值模拟

利用CFD方法对某款车型进行外流场分析,分析其气动特性,计算出该车的阻力系数和升力系数,并通过对不同的底部上翘角模型进行分析,得出满足要求的底部上翘角,为其改进设计提供理论参考。     

某重型货车空调系统对乘员舱热舒适性影响的分析与改进

应用计算流体力学软件Fluent对某重型货车空调系统和乘员舱中的气流进行数值仿真,其结果与试验对比,相差在5%以内.采用当量温度Teq,i作为评价指标,对乘员舱的热舒适性进行分析.结果表明,由于各风道风量分配不均匀,乘员舱内部气流组织不合理,致使热舒适性较差.对空调系统进行改进,增加前吹面风道风量比例后,乘员舱的热舒适...     

汽车发动机舱散热特性研究

根据汽车产品研发的需要,应用商用CFD软件Fluent和KULI,采用基于Navier-Stokes方程的汽车外流场与发动机舱内流场耦合计算方法,对某汽车发动机分别处于额定功率点和最大扭矩点下发动机舱的散热特性和温度场特性进行研究。快速而准确地指导发动机舱内冷却系统的参数选择与判定。研究发动机舱内的温度分布特性及最高温度值,控制发动机舱内空气最高温度低于设计目标值,从而判别发动机舱内的温度特性是否满足设计要求。     

行驶中空调客车隔热厢体结构传热问题三维数值研究

本文以太阳辐射和强迫对流为外边界条件，数值分析了非稳态情况下空调客车以４０ｋｍ／ｈ速度行驶时隔热厢体结构三维温度场及热流分布，与实验结果较好的符合，为了空车室内空气流场温度场及空调负荷的准确计算提供依据，也为空车室内舒适环境的研究奠定基础。     

驾驶舱眩光仿真分析与实车评价

良好的汽车驾驶舱视觉舒适性能够保障驾乘人员的行车安全，提高道路交通的稳定性，因此汽车驾驶舱的人机工程布置和内饰设计需要考虑减少驾驶舱眩光的产生。针对该问题，提出了一种基于CATIA/SPEOS的汽车驾驶室眩光评估方法。利用光线追踪法分析产生光反射部件之间的几何位置关系，在考虑材质属性、外界环境、真实光学效果和阳光照射方向的前提下，利用视觉仿真精确映射汽车驾驶舱的眩光位置。以某型SUV驾驶舱为例，通过光线跟踪分析发现，组合仪表不会有光线的直接照射产生眩光，中控大屏幕会有通过天窗和右边侧窗玻璃的光线直接照射产生眩光；通过视觉仿真分析发现，组合仪表由于光线折反射导致轻微眩光，中控大屏幕眩光面积较大；前挡风玻璃区域在中午和下午眩光较为严重，左边外后视镜区域在下午有空调镀铬装饰和风口造型的成像；中控大屏幕贴合AR防眩光膜优化后，分析结果表明，整块屏幕视觉效果趋于一致，视觉功效有显著提高。通过制定驾驶舱炫目主观评价流程并进行主观评价分析，得出驾驶舱眩光主观评价分析结果与仿真方法评估结果一致，表明该评估方法在新车研发和车型改款试制前期对驾驶室眩光分析和优化具有可行性。     

CFD技术在发动机冷却水套优化设计中的应用

为了分析冷却水套能否满足发动机的散热需求,文章通过CFD软件AVL-Fire对其进行了三维数值模拟,得到了水套流场的对流换热系数,其中缸盖鼻梁区的换热系数过低,需要对水套进行优化设计。对方案优化后再次进行了分析,结果表明,优化后的水套在热负荷较大的区域的对流换热系数均超过推荐值,能够满足散热要求。     

某高强化柴油机进气道的设计开发

以未简化的某柴油机进气道为研究对象,使用三维流动力学软件完成了气道稳流试验台中气道-气缸流动的三维数值模拟计算,模拟计算的流场显示出了在气道试验台条件下空气流动过程的详细状况,气道性能评价参数(流通系数和涡流比)的流动计算结果与气道试验结果吻合较好.数值模拟精度表明,气道CFD计算可以为发动机开发中气道设计提供理论依据...     

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.     

鼓式制动器温升计算研究

在考虑道路条件和车辆运行状况的前提下,研究了汽车鼓式制动器的摩擦生热过程、辐射换热过程和对流换热过程,建立了其温升计算的数学模型。在相似理论和量纲分析理论的指导下,进行鼓式制动器对流换热试验,得出了鼓式制动器对流换热的求解公式。试验验证结果表明,采用所建模型计算得到的温升曲线与试验测得的曲线变化趋势基本相同,最大误差约为20%。     

多传感器融合车载电池舱灭火方法研究

电动汽车属于汽车行业的支柱产业,越来越受到社会的重视,但随之产生的汽车安全问题也逐渐增多。电池舱属于复杂环境,易出现着火事件,本文开展多传感器融合车载电池舱灭火方法研究,运用温度、烟雾浓度传感器实现对火灾的实时监测。设计贝叶斯网络模型,并考虑到了传感器失效及误报,实验结果表明本系统具有良好的响应速度及稳定性,为相关领域研究提供了一种解决方法。     

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。