汽车空调出风口气流均匀性对冷却性能的影响-文凯平.pdf

汽车空调出风口气流均匀性对冷却性能的影响 [ 赖晨光1, 2, 文凯平1，满 超1 ] [1.重庆理工大学车辆工程学院，重庆市 400054 ；2. Institute of Fluid Science, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan] [摘 要] ：为了研究汽车空调出风口处气流均匀性对冷却性能的影响及其原因。文中应用计算流体力学软 件Fluent 进行数值模拟和分析，考虑了太阳辐射和人体散热对流场的影响，模拟了两种流量相同而均匀性不同 的冷却气流对车室的降温过程。通过对比两种冷却气流的冷却时间、流场组织情况和温度分布情况，发现均匀 性好的冷却气流对车室的冷却性能更好，而且更有利于改善人体热舒适性。并结合淹没紊动射流理论分析讨了 其原因。 [关键字]：汽车空调；冷却性能；气流均匀性；紊动射流；热舒适性 The Influence of Airflow Uniformity over the Duct Outlet on Cooling Performance of Vehicle Air-condition [,Chenguang LAI 1, 2，Kaiping WEB 1，Chao MAN 1] [ College of Vehicle Engineering, Chongqing University of Technology, Chongqing, 400054；2. Institute of Fluid Science, Tohoku University, Sendai 980-8577, Japan ] [Abstract] ：To study the influence and reason of airflow uniformity over the duct outlet on cooling performance of vehicle air-condition. The CFD(Computational Fluid Dynamics) software Fluent is applied to simulate and analyze. Considering the solar radiation and body heat dissipation, the cooling process of two airflow with the same flux and the different uniformity are simulated. The result shows that the outflow with higher uniformity is beneficial to cooling performance and thermal comfort by comparing the cooling time, flow field and temperature distribution. The reasons are analyzed combined with submerged turbulent jet theory. [Key words]: Vehicle Air-condition; Cooling Performance; Airflow Uniformity; Turbulent Jet;Thermal Comfort 1 前 言 节能环保是现代汽车发展的一大要求和目标，从最近几年的研究来看，主要有三种思路来 改善汽车的节能环保性能。一是选用更加清洁环保高效的新能源；二是提高原有发动机对燃油 的利用率；三是提高对发动机动力的利用率，如减小汽车的空气阻力，提高发电机、空调等设 备的工作效率。空调作为乘用车和商用车的必须品，其工作效率对燃油经济性有很大的影响。 在满足乘员热舒适性的基础上，提高空调工作效率是节能减排的需要。同时，新能源汽车也需 要更高效.率的空调来匹配。孙斌、林克卫等 [1]从空调的驱动方式方面改善了空调工作效率， 利用风能或太阳能给蓄电池供电来辅助发动机为空调提供动力。卢祖秉、杨娟等 [2~3]通过分析 空调回风口的布置和送风口角度、温度及速度对车室内流场的影响，改变气流流动状况，提高 了制冷气流的利用率。此外，Ashok Patidar 等