汽車除霜仿真分析應用

到了寒冷的冬天，有車一族存在一個普遍的苦惱。寒冷的冬天擋風玻璃很容易結(jié)冰，尤其是放在室外的汽車經(jīng)過了一個夜晚之后，在第二天早上接了一層厚厚的冰霜。車一時半會也開不走，必須先要將這些霜雪除掉才行。特別是對于那些早上趕時間上班的車主來說，面對這個現(xiàn)象頗為無奈。

這種情況一般該如何處理呢？

車暖氣除霜是最理想的除霜方法。在出發(fā)之前將汽車啟動，在對發(fā)動機進行預熱的同時，打開汽車暖氣，當發(fā)動機水溫上來的時候，汽車空調(diào)把暖氣對著擋風玻璃吹。這樣就能把擋風玻璃上的冰霜給升溫融化。但是這種方法有時間的限制，如果我們每天提前十幾分鐘進行操作的話，就會達到理想的效果。但是趕時間的話這種方法就不適應了。有沒有什么辦法能夠加快這個過程呢？

擋風玻璃除霜設計——對于汽車來說是重要安全性能指標，傳統(tǒng)方法通常采用試驗設計方法，對風道內(nèi)的空氣流動情況不明，改善流動憑經(jīng)驗。如果采用CAE仿真的方法，就可以了解風道空氣流動狀況，為除霜設計提供指導方向，加快除霜過程節(jié)省大量時間。以下為元王為某車企做的汽車除霜分析案例。

除霜模型和邊界條件如下：

1）速度入口，5m/s，溫度313K；

2）分離流出口；

3）對稱邊界；

4）玻璃外表面：對流系數(shù)10W/(m2·K)，外部環(huán)境溫度263K；

將汽車除霜網(wǎng)格劃分為空氣域（乘員艙）和固體域（玻璃），在STAR CCM+的物理模型中有除冰模型，因此不需要對霜層劃定固體域，可以直接進行除霜求解。

計算結(jié)果

對除霜模型進行非穩(wěn)態(tài)求解，求解718s后，霜層厚度云圖如下：

霜層溫度云圖如下：

乘員艙速度矢量圖如下：

乘員艙空氣流線圖

從圖中可以看出，進口熱流在流經(jīng)玻璃內(nèi)壁面時，在壁面初始段發(fā)展成湍流，底部的換熱最劇烈，溫度最高，融霜效果最好。

通過以上案例可以看出，通過CAE仿真分析可以清晰的觀測到風道內(nèi)的空氣流動狀況，為除霜設計優(yōu)化提供指導方向，幫助實現(xiàn)更好更快的產(chǎn)品設計。選擇元王CAE仿真應用解決方案專家，為您的企業(yè)帶來無限可能~