汽车除霜性能优化分析

朱昌盛，张建立，李 静

（北汽福田乘用车设计院，北京 102206）

汽车除霜性能优化分析

朱昌盛，张建立，李 静

（北汽福田乘用车设计院，北京 102206）

汽车除霜性能是汽车安全的重要指标之一，利用软件STAR-CCM+对某车型的除霜系统进行优化计算，应用稳态计算得到前风窗和左右侧窗上的气流速度分布，并据此进行结构优化。最后利用瞬态分析验证了优化后的方案满足设计要求。

STAR-CCM+；除霜；优化；稳态；瞬态

0 引言

汽车的挡风玻璃除霜性能是汽车设计的重要安全指标之一。良好的除霜性能不仅能够满足国家对汽车除霜的法规要求，还能提升消费者的满意度进而提升产品竞争力。我国汽车试验标准中规定试验开始20min后，A区域有80%已完成除霜；试验开始25min后，A′区域有80%已完成除霜；试验开始40min后，B区域有95%已完成除霜[1]。除霜区域划分如图1所示。

图1 除霜区域划分示意图

利用CFD方法对除霜系统进行优化是近年来各大主机厂广泛采取的方法。该方法可以通过仿真计算模拟乘员舱内气流的流动，能够观察到复杂流场的流动特性以及得到任意位置的流速、温度以及压力等参数[2]。瞬态模拟可以得到乘员舱内的温度变化以及除霜效果随时间的变化图，可以做成动画增加直观感知力。这种方法可以避免传统设计方法中的缺陷，降低开发成本，因而得到了广泛的应用[3,4]。

本文利用Hypermesh建立某轿车除霜系统和乘员舱面网格模型，然后将网格模型导入计算分析软件STARCCM+中进行体网格划分[5]。……