某车载医疗方舱风道仿真分析及改进设计

黄 健,陆嘉伟，王 彦，王伟利，陈 威，王良模

(1.苏州江南航天机电工业有限公司，江苏 苏州 215300) (2.南京理工大学机械工程学院，江苏 南京 210094)

车载医疗方舱通风系统和冷却系统是保证舱内空气质量、提供适宜温度的重要部件。作为冷却系统重要组成部分的风道，承担着将空调吹出的风分散到舱内各处的任务，风道的出风均匀性直接影响了舱内各位置的温度均匀性。

风道内气流的流动特性是一个值得研究的问题，许多风道结构都存在出风口出风不均的现象。Ou等[1]在出风口安装导流板后改善了气流路线，提升了各出风口处温度分布的均匀性。朱娟娟等[2]研究发现导流板的安装位置和形状对出风均匀性存在一定的影响。陶其铭等[3]针对不合理的导流板布置进行改进设计，消除了因导流板结构问题引起的分风比不合理问题，通过调整风道拐弯处的圆弧半径，达到减少大尺度涡流的效果。Sroka等[4]研究发现弯道处流体的压力脉动比直管处更加剧烈。由于离心力和惯性的作用，弯道处更容易发生流动分离和二次流现象[5-6]，这会使得弯道处流体的流动路线十分不规则。Hu等[7]提出将弯道后的直管段做成渐缩的形状，使得流体的流动均匀性得到了一定改善。

本文将计算流体力学(CFD)仿真分析和实验相结合进行风道流场研究，观察流场存在的问题，并分别针对方舱直风道和弯风道进行改进，以提高风道流速的均匀性。

1 车载医疗方舱风道CFD模型的建立

对风道结构进行简化，直接建立内部流体域的三维模型(如图1所示)，主要由出风箱、直出风管道和弯出风管道组成。……