22技术纵横轻型汽车技术2020(6)
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(1上汽大通汽车有限公司南京分公司2江苏智慧汽车研究院)
新长安之星摘要：汽车空调除霜性能对汽车的安全性至关重要，本文主要对车辆的侧除霜性能进行探讨和研究。通过对某轻型卡车的侧除霜出风口格栅角度参数的研究，得到了最优的侧
除霜格栅角度数值，使得某轻型卡车的侧除霜性能达5U最佳。同时进行环境舱除霜试验，验
证了本文计算方法的通用，性及结果评判的可靠性。
关键词：轻型卡车侧窗除霜性能格栅优化CFD稳态计算
太平洋汽车网昆明站.**—I—
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冬季环境温度较低时，车窗玻璃表面温度低于周围空气的露点，并低于水蒸气的凝固点，汽车车窗玻璃表面就会形成霜甚至结冰，严重影响了驾驶员的视野及行车安全，因此汽车除霜显得尤为重要。前挡风玻璃的除霜性能设计是汽车的重要安全性能指标之一，国家对此提岀了相应的法规要求(GB11555-2009)。透过前挡玻璃能够保证驾驶员的前方视野，透过侧窗玻璃驾驶员可观察后视镜来保证后方视野，因此，侧窗玻璃的除霜性能同样重要。目前，法规中并未对侧窗玻璃的除霜性能做岀明确要求，参考前挡玻璃的除霜要求，侧窗玻璃需满足40分钟内90%的驾驶员视野区域的霜层需除尽。
合理的布置岀风口位置、格栅角度及设计除霜风道结构，才能得到理想的除霜效果。除霜性能涉及除霜风量、送风速度、送风角度和送风温度等因素。本文应用流体力学计算软件搭建某轻型卡车除霜风道、风道格栅及驾驶舱模型，利用多面体网格对控制方程进行空间离散，应用稳态计算分析原格栅状态下的侧窗玻璃表面的速度云图，根据流动特征及速度分布判断气流在侧窗的入射点位置及入射角度是否能够满足除霜要求。根据经验，对除霜风道侧出风口格栅的角度进行预判，选定影响格栅角度的两个要素，在一定角度范围内进行数值组合，并一一进行模拟分析，最终得到最优的一组格栅角度值，以满足侧窗的除霜性能要求。
2流体模型的建立
流体计算模型的近壁面粘性层对温度的影响比对流体的影响要大，模拟难度更高，要精确模拟将对流
体模型的建立和网格生成有着更高的要求，且是一个瞬态计算过程，需要更多的计算资源与时间。在多次分析计算与试验对标过程中，我们发现，除霜出风口吹出的热气流在玻璃内侧上的速度分布及速度大小与最终的除霜效果相对应。我们可以通过玻璃内侧2.24mm处的速度分布模拟，达到模拟除霜效果的作用，且能大大减少计算时间，对于工程应用具有重要意义。
华泰汽车本次模型采用RNG k-e模型进行模拟，通过控制方程表示，见式(1):
di V(p V4))=di v(T grad©)+S(1)
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