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预测乘客热舒适性及除霜、除雾效果

作者:Simwe    来源:Altair    发布时间:2012-07-26    收藏】 【打印】  复制连接  【 】 我来说两句:(0逛逛论坛

CFD模型的建立

CFD分析最耗时的是建立一个合适的CFD模型。与此相比,纯粹的计算时间在一定程度上显得略为不重要一些。在汽车的应用中,如汽车空气动力学特性、发动机舱内部流动或座舱内部流动等表面几何外形会极其复杂,在这种情况下,通常的网格划分方式需要好几周,这对于缩短汽车设计周期是难以接受的。 通常在设计初期,详细的CAD几何外形通常还不具备,因此建立几何参数化的模型是十分有效的。如下图所示。


 

详细分辨流场和温度场需要详细的几何外形和网格。由于参数化后,几何外形的改变十分的迅速和容易,比如设计不同形状的进口和出口会大大加速。

非结构四面体网格全自动方式生成,表面网格的密度及边界层网格需要手工设定。为了充分的预测座舱内部壁面的热流,有必要精确分辨近壁区域的流场和温度场,因此边界层要充分分辨。

“随着汽车设计周期的缩短和客户期待汽车性能的不断提升,CFD在汽车研发的过程中扮演着越来越重要的地位。采用AcuSolve软件可能很好模拟座舱内部热舒适性分析及除霜除雾分析,包括了太阳辐射、封闭辐射、湿度等众多因素影响,仿真效果很好。”

Dipl.-Ing. R. Ambs

Visteon Corporation
 

解决方案

乘客的热舒适模型

流场或温度场的直接结果如速度,温度无法主观的反应出乘客的热舒适性。因此需要发展一种可以直接为舒适性划分等级的主观衡量方法。这样的方法有很多,这里采用Visteon和堪萨斯州立大学联合开发的基于瞬态能量平衡的方法。乘客的身体被划分成17块部分。

乘客身体的每部分除了考虑平均温度、速度大小,还考虑了太阳辐射、湿度、衣服材质及乘客的活动,采用Visteon的热舒适性模型可以分为几个等级。

空调制冷模拟

一个标准的制冷模拟可分为好几步。汽车置于大气温度43°C的条件下,用太阳能灯照射直到座舱平均温度达到60°C。太阳能灯的辐射功率是1000W/m2。在空调关闭的条件下,舱内的温度由地板附近的50°C至车顶的80°C。要达到这一目的,要首先模拟太阳辐射这一浸透过程。流动完全是自然对流,没有进口,也没有出口。这一模拟过程节点的速度,压力,温度,湍流参数可以输出并用于制冷模拟的初始条件。

 
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