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双蒸发器汽车空调HVAC总成及除霜风道的流动分析
| 论文题名： | 双蒸发器汽车空调HVAC总成及除霜风道的流动分析 |
| 关键词： | 双蒸发器;汽车空调;计算流体力学;HVAC总成 |
| 摘要： | 汽车工业的迅速发展以及生活水平的不断提高，人们对汽车乘员舱舒适性的要求也越来越高，汽车空调成为了汽车上重要的部件。HVAC总成是汽车空调系统的关键部分，通常蒸发器与暖风芯体都包含在HVAC总成中。HVAC总成内部流道的布置对流场会产生重大影响，进而影响空调的效果。 本文利用计算流体力学（CFD）对汽车空调双蒸发器系统及风道进行了数值模拟，其中，对前置HVAC系统分别在制冷吹面、制热除霜、制热吹面和制热吹脚4个工作模式下进行了数值模拟，考察了其内部流场、温度场情况；对顶置HVAC系统进行制冷模式下的相关模拟计算，对其内部流场、温度场的情况进行分析。根据前置HVAC系统在各种模式下得出的速度分布，分析HVAC总成的结构是否合理，并提出了优化方案。根据顶置HVAC系统内部流场、温度场情况，分析其出风是否均匀，并提出优化方案。为了考察优化方案的可行性，对优化后的模型各种模式进行了CFD模拟，并与原模型进行了比较，分析优化前后流场、温度场的异同，说明优化方案的可行性。除了HVAC总成，本文还对该汽车空调除霜风道进行了数值模拟，针对两种不同的风道，分别进行数值计算，根据计算结果分析比较，选择除霜效果较好的一种风道。 具体工作及结果包括：首先，针对双蒸发器总成系统的结构特点，对数值模型进行了合理的简化和网格划分，利用FLUENT对双蒸发器总成系统进行三维数值模拟；其次，根据前置HVAC系统模拟的结果，分析前置HVAC总成内部流场的特性，发现进入前置HVAC系统蒸发器之前的流场中存在涡旋，影响了流场的均匀，于是提出了优化方案，即在进入蒸发器之前添加导流板和导流装置；然后，按优化方案修改了数值模型并对其进行了模拟计算，将结果与原模型进行比较，发现优化后的流场更加均匀。根据顶置HVAC系统模拟的结果，发现蒸发器进风面风的分布非常均匀，不存在前置HVAC系统中蒸发器芯体进风不均匀的问题，但是由于出风口的结构，导致了出风不均匀的现象，针对这种问题，根据模型的特点，改变出口角度，并进行相关计算，将计算结果与原模型进行比较，发现修改出口角度后出风更加均匀，且出口风温较原模型有所降低。最后，对两种不同的风道A、B分别进行了CFD分析，通过分析风道静压云图、速度矢量图和流线图，以及前挡风玻璃和左右车窗的速度矢量图、流线图，来观察比较这两种风道的除霜性能，并选择其中除霜效果较好风道B用于装配在汽车空调系统中。 |
| 作者： | 陈佳 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 李夔宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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