汽车大灯的多相冷凝CFD分析

发布时间:2017-10-11 10:32来源:admin 0 点击收藏

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头灯CAD模型和FEM模型以及其内部流动的特写


本项目利用三维CFD多相模型,用于模拟汽车前照灯的冷凝水蒸发过程。该项目的范围是为该公司提供一个模拟工具,它将帮助设计先进的前照灯,以降低形成内部冷凝的倾向,并处理在固定时间内形成的任何冷凝。

 

问题定义

 

随着新的最先进的艺术设计,更美观的头灯,以及使肉眼看到头灯的透明塑料透镜的使用,出现的蒸汽冷凝问题也很明显。由于在头灯内部的冷凝会被顾客认为是缺乏质量和可靠性的。该公司正在研究一种减少其发生和消失时间的方法。一般来说,头灯OEM客户定义自己的基准,其中冷空气和雨水条件被认为用于测试大灯;只有在一个规定的时间内冷凝水汽完全消除,该头灯设计才能用于产生。

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解决这个问题最常用的方式是通过试验和试错,就内部气流和透镜的温度分布方面对头灯进行优化。这当然生产周期长、成本高。

 

CFD的解决方案

 

一旦面临这个问题,工程师把它定性为一个典型的多相流问题,这对于正确地描述液态水和水蒸气之间的相变很重要。为此建立多相流模型,它描述大灯透镜上发生的相变过程,可有效地用于长时间瞬态研究冷凝蒸发过程。这个模型包括:

§ 通过蒸发和凝结所释放的吸收潜热

§ 湿空气和头灯组件之间的热传递(墙壁、灯、反射器等)

§ 灯打开时的热辐射

§ 在不同温度和湿度的空气浮力的影响

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该模型被应用到强调冷凝过程的特别设计原型中,以及现实中的头灯设计。在所有的情况下,数值结果与实验测试的测量结果一致。


标签:头灯,冷凝

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