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某电动汽车空调机组的仿真分析_汽车频道_东方资讯
发布日期:2020-05-30 06:12   来源:未知   阅读:

来源 | 汽车热管理之家

摘要:电动汽车空调系统的运行需要消耗整车的电能,因此空调机组的性能显得尤为重要。为提升电动汽车空调机组性能,运用计算流体力学仿真方法开展电动汽车空调机组性能分析,采用商用 CFD 软件 ANSYS Fluent 进行空调机组三维流场仿真计算,结合空调机组换热器试验结果,仿真与试验结果误差在 6%以内。分析结果表明,仿真结果与试验结果误差在合理范围之内,可以为改善空调机组性能、降低汽车能耗提供理论依据。

近年来,随着国家对车辆环保性和乘客对汽车空调舒适性要求的日益提高,新能源汽车得到极大发展和推广。电动汽车由于受到续航里程限制,对能耗要求比较苛刻,而空调作为电动汽车的主要能耗系统,其能否高效节能是电动汽车开发过程中必须考虑的问题。空调机组是汽车空调的重要组成部分,其空气侧气流分布均匀性是影响性能的重要因素之一[1-2]。计算流体动力学(CFD)仿真技术在工业领域的应用得到越来越多的认可。它是伴随着计算机技术和数值计算技术的发展而发展,利用计算机求解流体的各种守恒控制偏微分方程组的技术[3-7]。基于以上问题,文章提出使用 CFD 仿真方法对某电动汽车空调机组性能进行分析。

1 流体力学方程

计算流体动力学(CFD)是把描述空气运动的连续介质数学模型离散成大型代数方程组,并在计算机上求解。通过微分方程的离散化和代数化,把偏微分方程转化为代数方程,再通过适当的数值计算方法求解方程组,得到流场的数值解,然后通过不同的拟合方法把节点解拟合到网格的对应区域。

流体流动时所有介质满足物理守恒定律:质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。在流体流动处于湍流状态时,整个体系还要遵循湍流运输方程。以上这些守恒定律的数学描述,统称为控制方程。文章选用

CFD 软件中提供的 Realizable k- ε湍流模型进行数值计算。

湍流控制方程为三维不可压缩雷诺时均Navier- Stokes 方程。

2 模型建立及边界条件



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