模型進風口:標準大氣(1atm),當進行氣液雙相流計算時進入的流體為標準空氣和水的混合物,水的體積比例為1/5,空氣的體積比例為4/5。
模型的OUT1(出水口):標準大氣壓1atm。
模型的OUT2(出氣口):氣壓為-0.2atm。
重力方向選擇-Z方向,重力大小為9.8m/S2,水密度設置為997kg/m3。
(四) 數值求解
啟動求解管理器進行求解,收斂值設定為1.0×10-4,定義結果輸出路徑和工作路徑,啟動求解器進行數值求解。
(五) 後處理
通過對比可以得到以下結論:當邊界條件相同時,調擋水板的結構影響著壓力分布和出氣口部位的進水量,出氣口的空氣速度和出氣口的水流速度沒有直接關係,出氣口的空氣壓力和出氣口的水流速度沒有直接關係。根據計算結果,當使用空調擋水板的第3種結構時,出氣口部位的水流速度為負值,即出氣口部位不會進水。
三、試驗驗證
通過查閱資料了解到,目前沒有汽車空調進氣係統的試驗方麵的文獻,所有汽車公司對空調進氣係統性能的判斷都是通過整車淋雨試驗進行,因此本論文中計算結果的驗證也是通過整車淋雨試驗進行。
按照3種空調擋水板的方案製作3個快速樣件,分別安裝到整車上進行淋雨試驗。雨量為2400mm/h,在淋雨試驗的30分鍾內,試驗員一直位於駕駛室內觀察各密封部位的密封情況。在試驗過程中要將空調工作模式為外循環,且風量開到最大。
試驗結果如下:擋水板1安裝到車上進行試驗時,20分鍾時,駕駛室開始出現水漬,試驗後檢查,鼓風機內有少量積水。空調進氣格柵上有大量水珠。擋水板2安裝到整車上進行試驗時,30分鍾時,試驗後檢查,鼓風機內有少量積水。空調進氣格柵上有少量水珠。擋水板3安裝到整車上進行試驗時,30分鍾時,試驗後檢查,鼓風機內無積水。空調進氣格柵上有少量水珠。
通過試驗對比可知,試驗結果與數值模擬結果基本一致,本文提到的空調進氣係統水氣分離結構已經很好的解決了空調進水的問題。
四、結論
本文采用仿真分析和試驗相結合的方法,結合企業實際存在的工程問題和在研項目,深入分析空調擋水板對水氣分離的影響,總結出這些影響因素的權重比;通過軟件仿真研究大雨量條件下空調係統進行內外換氣時的氣液兩相流的流場、氣液分離情況、氣帶液量、壓力分布,研究出擋水板布置對氣液分離的影響規律,總結出空調進氣係統水氣分離結構的設計方法
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