一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法，包括：步驟一，根據(jù)除霜風(fēng)道的CAD尺寸數(shù)據(jù)和空調(diào)流量參數(shù)，創(chuàng)建除霜風(fēng)道有限元模型；步驟二，根據(jù)所述除霜風(fēng)道有限元模型進行除霜風(fēng)道流場仿真分析，獲得流場分布信息；步驟三，判斷所述流場分布信息中是否包括渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，是則執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟五；步驟四，根據(jù)所述渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或所述流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，調(diào)整所述CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距，返回步驟一；步驟五，輸出當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)。本發(fā)明的目的是解決傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計周期長，開發(fā)費用高的問題。
【專利說明】一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及除霜風(fēng)道設(shè)計方法，特別是涉及一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法。【背景技術(shù)】
[0002]汽車除霜性能是汽車的重要安全性能指標(biāo)之一，除霜風(fēng)道設(shè)計直接關(guān)系著除霜性能的好壞。傳統(tǒng)的方法采用經(jīng)驗來設(shè)計風(fēng)道。但是，采用經(jīng)驗法設(shè)計時，風(fēng)道內(nèi)空氣流動狀況不明，風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸微小變化都將導(dǎo)致流動變化，調(diào)整也沒有可靠理論遵循。通過試驗來考察風(fēng)道性能，則設(shè)計周期長，試驗費用高。因此需要一種更為有效的方法來進行除霜風(fēng)道的設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法，解決傳統(tǒng)設(shè)計方法設(shè)計周期長，開發(fā)費用高的問題。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法，包括:
[0005]步驟一，根據(jù)除霜風(fēng)道的CAD尺寸數(shù)據(jù)和空調(diào)流量參數(shù)，創(chuàng)建除霜風(fēng)道有限元模型；
[0006]步驟二，根據(jù)所述除霜風(fēng)道有限元模型進行除霜風(fēng)道流場仿真分析，獲得流場分布信息；
[0007]步驟三，判斷所述流場分布信息中是否包括渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，是則執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟五；
[0008]步驟四，根據(jù)所述渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或所述流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，調(diào)整所述CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距，返回步驟一；
[0009]步驟五，輸出當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)。
[0010]優(yōu)選地，在上述方法中，在所述步驟四中，通過調(diào)整所述風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距來調(diào)整所述渦流區(qū)域信息和所述阻力超標(biāo)區(qū)域信息。
[0011]優(yōu)選地，在上述方法中，所述步驟四中還包括:通過將所述除霜風(fēng)道的中間凹槽底部的直角過渡修改為圓角過渡，來調(diào)整所述渦流區(qū)域信息和所述阻力超標(biāo)區(qū)域信息。
[0012]優(yōu)選地，在上述方法中，還包括:
[0013]步驟六，對所述當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道邊界數(shù)據(jù)和隔板布置數(shù)據(jù)進行工藝校核和布置校核，獲得CAD校核尺寸數(shù)據(jù)。
[0014]優(yōu)選地,在上述方法中，還包括:
[0015]步驟七，對所述CAD校核尺寸數(shù)據(jù)進行流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，獲得最終的風(fēng)道CAD設(shè)計尺寸數(shù)據(jù)。
[0016]本發(fā)明至少存在以下技術(shù)效果:
[0017]I)本發(fā)明中，通過有限元方法建立除霜風(fēng)道模型并仿真分析風(fēng)道內(nèi)氣體流動情況，能夠明確直觀地獲得風(fēng)道內(nèi)存在的設(shè)計缺陷，減少了傳統(tǒng)方法中人為試驗尋找風(fēng)道缺陷的次數(shù)，達到了縮短風(fēng)道設(shè)計周期，節(jié)省實驗費用的目的。
[0018]2)本發(fā)明中，通過有限元仿真分析，將風(fēng)道內(nèi)氣流情況可視化，直觀表達出風(fēng)道的設(shè)計缺陷，能夠使風(fēng)道有明確的改進方向，在縮短設(shè)計周期節(jié)省費用的同時還保證風(fēng)道的除霜性能。
[0019]3)本發(fā)明中，通過對設(shè)計好的風(fēng)道進行工藝校核和布置校核及流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，進一步保證了風(fēng)道的可生產(chǎn)性和實際使用性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本發(fā)明的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明一個實施例提供的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法流程圖；
[0022]圖2是本發(fā)明另一個實施例提供的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法流程圖?！揪唧w實施方式】
[0023]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對具體實施例進行詳細描述。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法，包括:
[0025]步驟101，根據(jù)除霜風(fēng)道的CAD尺寸數(shù)據(jù)和空調(diào)流量參數(shù)，創(chuàng)建除霜風(fēng)道有限元模型；
[0026]步驟102，根據(jù)除霜風(fēng)道有限元模型進行除霜風(fēng)道流場仿真分析，獲得流場分布信息；
[0027]步驟103，判斷流場分布信息中是否包括渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，是則執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟105 ；
[0028]步驟104，根據(jù)渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，調(diào)整CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距，返回步驟101 ；
[0029]步驟105，輸出當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)。
[0030]可見，本發(fā)明實施例中，通過有限元方法建立除霜風(fēng)道模型并仿真分析風(fēng)道內(nèi)氣體流動情況，能夠明確直觀地獲得風(fēng)道內(nèi)存在的設(shè)計缺陷，減少了傳統(tǒng)方法中人為試驗尋找風(fēng)道缺陷的次數(shù)，達到了縮短風(fēng)道設(shè)計周期，節(jié)省實驗費用的目的。
[0031]本發(fā)明實施例中，首先根據(jù)除霜風(fēng)道的CAD尺寸數(shù)據(jù)和空調(diào)流量參數(shù)創(chuàng)建風(fēng)道的有限元模型。風(fēng)道的CAD數(shù)據(jù)可以是風(fēng)道的長度、寬度等，空調(diào)流量參數(shù)可以是空氣的流速、空氣壓力等。創(chuàng)建好模型后利用有限元方法對模型進行仿真分析，能夠得到流場分布信息。在汽車空調(diào)的除霜風(fēng)道中，當(dāng)風(fēng)道內(nèi)氣體流動情況不好時，容易出現(xiàn)大量的渦流區(qū)，當(dāng)風(fēng)道內(nèi)壓力分布有問題時，容易出現(xiàn)流動阻力超標(biāo)區(qū)，因此主要通過流場分布信息判斷流場中是否含有大量渦流區(qū)或者流動阻力超標(biāo)區(qū)，或者二者是否同時含有。合格的風(fēng)道中可以存在少量的渦流區(qū)，但應(yīng)該避免出現(xiàn)大量渦流區(qū)和流動阻力超標(biāo)區(qū)。
[0032]本發(fā)明實施例中的流場分布信息可以是一個能夠反映風(fēng)道內(nèi)壓力分布情況與氣體流動情況的圖，或者單獨的壓力分布情況圖和單獨的氣體流動情況圖，圖中利用不同的顏色反映不同位置的壓力值，利用圖形反映氣流狀況。從圖中可以獲知各處的壓力值，可以看出風(fēng)道內(nèi)是否含有流動阻力超標(biāo)的區(qū)域，或者是否含有大量渦流區(qū)域。對于流動阻力超標(biāo)的區(qū)域和渦流區(qū)域可渲染成紅色等明顯的顏色表現(xiàn)出來。
[0033]流場分布信息也可以是一個能夠表達風(fēng)道內(nèi)各處壓力情況的表格，準(zhǔn)確的顯示風(fēng)道內(nèi)各點的壓力值。流場分布信息可視化的特點能夠直觀準(zhǔn)確的反映出風(fēng)道的特性，為改進風(fēng)道提供理論依據(jù)。
[0034]如果通過流場分布信息獲知流場中含有大量渦流區(qū)和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)，則應(yīng)該調(diào)節(jié)風(fēng)道尺寸中的風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距，達到減少渦流區(qū)數(shù)量，同時消除流動阻力超標(biāo)區(qū)的目的。
[0035]將調(diào)整過的風(fēng)道CAD尺寸再次執(zhí)行仿真分析步驟，再次判斷流場分布信息，重復(fù)這種循環(huán)直到不存在大量渦流區(qū)和流動阻力超標(biāo)區(qū)。
[0036]當(dāng)流場分布信息中渦流區(qū)域和流動阻力不超標(biāo)時，則輸出此時的CAD尺寸數(shù)據(jù)作為合格的風(fēng)道尺寸數(shù)據(jù)。
[0037]在本發(fā)明的另一個實施例中，在步驟104中，通過調(diào)整風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距來調(diào)整渦流區(qū)域信息和阻力超標(biāo)區(qū)域信息。調(diào)整風(fēng)道出口隔片形狀或者風(fēng)道中間隔片間距都能起到減少渦流區(qū)，消除流動阻力超標(biāo)區(qū)的效果，實際調(diào)整中通常采用二者相結(jié)合的方式，也可以單獨調(diào)整風(fēng)道出口隔片形狀或者風(fēng)道中間隔片間距。步驟104還包括，通過將除霜風(fēng)道的中間凹槽底部的直角過渡修改為圓角過渡，來調(diào)整渦流區(qū)域信息和阻力超標(biāo)區(qū)域信息。
[0038]可見，通過有限元仿真分析，將風(fēng)道內(nèi)氣流情況可視化，直觀表達出風(fēng)道的設(shè)計缺陷，能夠使風(fēng)道有明確的改進方向，調(diào)整風(fēng)道出口隔片形狀或者調(diào)整風(fēng)道中間隔片間距，或者將除霜風(fēng)道的中間凹槽底部的直角過渡修改為圓角過渡。這種直觀的缺陷顯示方式在縮短設(shè)計周期節(jié)省費用的同時還保證風(fēng)道的除霜性能。
[0039]圖2是本發(fā)明另一個實施例提供的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明的另一個實施例中，還包括:
[0040]步驟106，對當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道邊界數(shù)據(jù)和隔板布置數(shù)據(jù)進行工藝校核和布置校核，獲得CAD校核尺寸數(shù)據(jù)；
[0041 ] 步驟107，對CAD校核尺寸數(shù)據(jù)進行流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，獲得最終的風(fēng)道CAD設(shè)計尺寸數(shù)據(jù)。
[0042]當(dāng)?shù)玫綕M意的除霜風(fēng)道CAD數(shù)據(jù)后，對除霜風(fēng)道進行工藝校核和布置校核及流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，進一步保證了風(fēng)道的可生產(chǎn)性和實際使用性能。經(jīng)過步驟107后得到的最終的風(fēng)道CAD設(shè)計尺寸數(shù)據(jù)可以用于加工生產(chǎn)汽車空調(diào)除霜風(fēng)道。
[0043]由上可知，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)勢:
[0044]I)本發(fā)明中，通過有限元方法建立除霜風(fēng)道模型并仿真分析風(fēng)道內(nèi)氣體流動情況，能夠明確直觀地獲得風(fēng)道內(nèi)存在的設(shè)計缺陷，減少了傳統(tǒng)方法中人為試驗尋找風(fēng)道缺陷的次數(shù)，達到了縮短風(fēng)道設(shè)計周期，節(jié)省實驗費用的目的。
[0045]2)本發(fā)明中，通過有限元仿真分析，將風(fēng)道內(nèi)氣流情況可視化，直觀表達出風(fēng)道的設(shè)計缺陷，能夠使風(fēng)道有明確的改進方向，在縮短設(shè)計周期節(jié)省費用的同時還保證風(fēng)道的除霜性能。
[0046]3)本發(fā)明中，通過對設(shè)計好的風(fēng)道進行工藝校核和布置校核及流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，進一步保證了風(fēng)道的可生產(chǎn)性和實際使用性能。
[0047]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車空調(diào)除霜風(fēng)道的設(shè)計方法，其特征在于，包括: 步驟一，根據(jù)除霜風(fēng)道的CAD尺寸數(shù)據(jù)和空調(diào)流量參數(shù)，創(chuàng)建除霜風(fēng)道有限元模型； 步驟二，根據(jù)所述除霜風(fēng)道有限元模型進行除霜風(fēng)道流場仿真分析，獲得流場分布信息； 步驟三，判斷所述流場分布信息中是否包括渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，是則執(zhí)行步驟四，否則執(zhí)行步驟五； 步驟四，根據(jù)所述渦流區(qū)域超標(biāo)信息和/或所述流動阻力超標(biāo)區(qū)域信息，調(diào)整所述CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距，返回步驟一； 步驟五，輸出當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計方法，其特征在于，在所述步驟四中，通過調(diào)整所述風(fēng)道出口隔片形狀和/或風(fēng)道中間隔片間距來調(diào)整所述渦流區(qū)域信息和所述阻力超標(biāo)區(qū)域信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計方法，其特征在于，所述步驟四中還包括:通過將所述除霜風(fēng)道的中間凹槽底部的直角過渡修改為圓角過渡，來調(diào)整所述渦流區(qū)域信息和所述阻力超標(biāo)區(qū)域信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計方法，其特征在于，還包括: 步驟六，對所述當(dāng)前的CAD尺寸數(shù)據(jù)中的風(fēng)道邊界數(shù)據(jù)和隔板布置數(shù)據(jù)進行工藝校核和布置校核，獲得CAD校核尺寸數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車空調(diào)除霜風(fēng)道設(shè)計方法，其特征在于，還包括: 步驟七，對所述CAD校核尺寸數(shù)據(jù)進行流場分析驗證和工程設(shè)計修訂，獲得最終的風(fēng)道CAD設(shè)計尺寸數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06F17/50GK104021244SQ201410220156
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】朱貞英, 門永新, 陳勇, 吳成明, 馮擎峰 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司