汽车挡风玻璃除霜性能数值模拟及优化

汤柱良，袁侠义，彭丽娟，陈　林（广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院，广州　511434）

汽车挡风玻璃除霜性能数值模拟及优化

汤柱良，袁侠义，彭丽娟，陈林
（广州汽车集团股份有限公司 汽车工程研究院，广州511434）

利用CFD方法对某汽车挡风玻璃的除霜过程进行数值模拟，针对单送风口结构除霜气流过于集中，导致挡风玻璃A区除霜过慢的问题，采用双送风口结构并建立其三阶响应面模型，利用遗传算法，以传热系数为优化目标，对吹风角度进行优化，消除了除霜死角，提高了除霜效率。

计算流体动力学；除霜性能；挡风玻璃

1　问题的提出

汽车挡风玻璃结霜起雾是汽车行驶过程中经常遇到且需要解决的问题。它在很大程度上会影响到驾驶员的视野，造成严重的安全隐患，良好的挡风玻璃除霜性能，是汽车设计阶段一项重要工作。为满足驾驶员前方180°视野范围，国标GB 11555-2009中明确规定了除霜时间限制：20 min时A区域有80%已完成除霜，25 min 时A'区域有80%已完成除霜，40 min时B区域有95%已完成除霜［1］。

由于传统实验或经验设计方法周期长，花费成本高，因此，CFD方法受到国内外学者的重视。文献［2］使用STAR-CD实现了对前挡风玻璃除霜除雾效果的数值模拟。文献［3-6］将数值仿真结果与试验进行对比分析，验证了CFD方法的准确性，文献［7］分析了气流从矩形出风口冲击固定倾斜壁面的流体热参数，将仿真结果与试验进行对比。文献［8］对除霜风道流动情况进行数值模拟，针对除霜风道压力损失较大、出风速度不均等问题，对风道结构进行改进。……