大客車除霜分析及系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、北方地區(qū)大客車在寒冬運行時常會出現(xiàn)風(fēng)擋表面結(jié)霧結(jié)霜的問題,這會嚴重影響駕駛員的視野并對行車安全性造成威脅。本文以中通某車型為研究對象,針對其除霜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成和參數(shù)特點,采用數(shù)值模擬的方法分析除霜系統(tǒng)的性能,并對其進行局部優(yōu)化設(shè)計。
　　首先根據(jù)中通該車型的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立車頭簡化模型,采用穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)計算疊加的方式,研究除霜風(fēng)道熱風(fēng)流入口速度、入口溫度、熱風(fēng)流與風(fēng)擋間的碰撞角以及除霜風(fēng)道熱風(fēng)流噴口與風(fēng)擋下邊緣的距離對除霜性能的影響。研

2、究結(jié)果表明,增大熱風(fēng)流進入除霜風(fēng)道的入口速度、入口溫度可以明顯減少除霜時間但會損失更多的能量,經(jīng)濟性差。在客車儀表臺形狀結(jié)構(gòu)允許的情況下,減小熱風(fēng)流與風(fēng)擋間的碰撞角,縮短熱風(fēng)流噴口與前風(fēng)擋下邊緣的距離都可以在一定程度上優(yōu)化除霜效果。
　　建立該客車實車模型,采用數(shù)值模擬方法,對除霜熱風(fēng)流流場、溫度場、風(fēng)擋霜層分布以及熱風(fēng)流與風(fēng)擋間的換熱特性進行研究。研究發(fā)現(xiàn)除霜熱風(fēng)流在風(fēng)擋表面覆蓋范圍與雨刮器的擦除范圍較一致,基本滿足除霜要求,但

3、熱風(fēng)流噴口處結(jié)構(gòu)過渡不圓滑,除霜風(fēng)道中的回流較嚴重。在除霜初期等溫線分布出現(xiàn)雙峰,高溫區(qū)分層向風(fēng)擋上端移動,隨著除霜的進行,高溫區(qū)逐漸向駕駛員側(cè)拓寬。整個風(fēng)擋以及監(jiān)測點處霜層厚度在除霜過程中與風(fēng)擋內(nèi)表面的溫度分布相一致,受熱風(fēng)流速度偏轉(zhuǎn)的影響,從風(fēng)擋下端向車頂方向、從風(fēng)擋中心到兩側(cè)除霜速率總體上呈下降趨勢但并不單調(diào)變化,而整個風(fēng)擋內(nèi)表面平均霜層厚度則隨時間以對數(shù)曲線遞減。針對客車原始模型,在除霜非穩(wěn)態(tài)計算中,求解不同時刻風(fēng)擋內(nèi)表面熱風(fēng)流