[发明专利]一种大VAN车舱内空调系统设计方法

说明书

本发明属于热仿真技术技术领域，提供了一种大VAN车舱内空调系统设计方法，该方法包括：S1.建立整车空调、内结构及驾乘人员的结构有限元模型；S2.建立HVAC前暖及底暖芯体冷侧风道模型；S3.建立HVAC前暖及底暖风扇模型；S4.建立HVAC前暖及底暖芯体热侧流体模型；S5.将步骤S1‑S4建立的各模型进行组合，生成三维流体域模型，并设置边界条件及工况参数；S6.对所述三维流体域模型进行运行计算。该方法通过建立CFD仿真模型，并计算模拟舱内局部坐标点的风速及温度点参数，从而帮助工程师进行空调系统的设计及优化，降低设计周期及成本。

技术领域

本发明涉及热仿真技术领域，具体涉及一种大VAN车舱内空调系统设计方法。

背景技术

大VAN车空调系统主要是由前暖芯体、底暖芯体、前暖风扇、底暖风扇等部件组成，空调出口风必须要能够实现吹面、吹脚、除霜等功能，满足乘员舱流场、温度场合理分布的要求，空调系统需要能够满足综合性的舒适性指标，所以要求空调风量、出风口位置、管理走向等各部件结构及参数匹配良好，以满足驾乘人员皮肤表面对风速及温度区间要求，满足驾乘人员对于空调舒适性的主观评价。

目前大VAN车空调系统设计多采用类比或对标方法进行设计，而通过试验检测的方式对优化后的结构进行验证，不仅延长了项目周期，增加了成本，且无法对改后的结构进行乘员舱内流场及温度场的精细化评价，容易造成过设计或欠设计。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于CFD模拟仿真软件的大VAN车舱内空调系统设计方法，至少部分的解决现有技术中存在的问题。

本发明实施例提供了一种大VAN车舱内空调系统设计方法，包括：

S1.建立整车空调、内结构及驾乘人员的结构有限元模型；

S2.建立HVAC前暖及底暖芯体冷侧风道模型；

S3.建立HVAC前暖及底暖风扇模型；

S4.建立HVAC前暖及底暖芯体热侧流体模型；

S5.将步骤S1-S4建立的各模型进行组合，生成三维流体域模型，并设置边界条件及工况参数；

S6.对所述三维流体域模型进行运行计算。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述步骤S1具体为：

S11.提取HVAC前置暖风总成及风道、底置暖风总成及风道的表面几何特征，并建立整车空调网格模型；

S12.提取车身内表面几何结构，提取仪表板、方向盘及车身内饰件表面几何特征，并建立内结构网格模型；

S13.提取驾乘人员模型及座椅几何特征，并建立驾乘人员网格模型。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述步骤S2具体为：根据所述HVAC前暖及底暖芯体的长宽高规格尺寸，建立多孔介质模型,所述多孔介质模型设置有基于所述芯体迎风方向的冷侧惯性阻尼系数及粘性阻尼系数。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述冷侧惯性阻尼系数及粘性阻尼系数通过芯体单体试验并拟合二次多项式一获得，所述二次多项式一为：

ΔP/H＝-(P_i|v|+P_v)v (1)

式(1)中，ΔP为压降，H为芯体结构厚度，v为流体速度，P_i为惯性阻尼系数，V_i为粘性阻尼系数。

根据本发明实施例的一种具体实现方式，所述步骤S3具体为：根据所述风扇规格尺寸设置MRF模型，所述MRF模型模拟运动网格区域。MRF模型用于模拟旋转区域的定常流计算，MRF模型旋转时可以带动整体模型中的静止网格区域，域交界面上通过将速度换算成绝对速度的形式进行流场信息互换。