汽车除霜仿真分析应用

到了寒冷的冬天，有车一族存在一个普遍的苦恼。寒冷的冬天挡风玻璃很容易结冰，尤其是放在室外的汽车经过了一个夜晚之后，在第二天早上接了一层厚厚的冰霜。车一时半会也开不走，必须先要将这些霜雪除掉才行。特别是对于那些早上赶时间上班的车主来说，面对这个现象颇为无奈。

这种情况一般该如何处理呢？

车暖气除霜是最理想的除霜方法。在出发之前将汽车启动，在对发动机进行预热的同时，打开汽车暖气，当发动机水温上来的时候，汽车空调把暖气对着挡风玻璃吹。这样就能把挡风玻璃上的冰霜给升温融化。但是这种方法有时间的限制，如果我们每天提前十几分钟进行操作的话，就会达到理想的效果。但是赶时间的话这种方法就不适应了。有没有什么办法能够加快这个过程呢？

挡风玻璃除霜设计——对于汽车来说是重要安全性能指标，传统方法通常采用试验设计方法，对风道内的空气流动情况不明，改善流动凭经验。如果采用CAE仿真的方法，就可以了解风道空气流动状况，为除霜设计提供指导方向，加快除霜过程节省大量时间。以下为元王为某车企做的汽车除霜分析案例。

除霜模型和边界条件如下：

1）速度入口，5m/s，温度313K；

2）分离流出口；

3）对称边界；

4）玻璃外表面：对流系数10W/(m2·K)，外部环境温度263K；

将汽车除霜网格划分为空气域（乘员舱）和固体域（玻璃），在STAR CCM+的物理模型中有除冰模型，因此不需要对霜层划定固体域，可以直接进行除霜求解。

计算结果

对除霜模型进行非稳态求解，求解718s后，霜层厚度云图如下：

霜层温度云图如下：

乘员舱速度矢量图如下：

乘员舱空气流线图

从图中可以看出，进口热流在流经玻璃内壁面时，在壁面初始段发展成湍流，底部的换热最剧烈，温度最高，融霜效果最好。

通过以上案例可以看出，通过CAE仿真分析可以清晰的观测到风道内的空气流动状况，为除霜设计优化提供指导方向，帮助实现更好更快的产品设计。选择元王CAE仿真应用解决方案专家，为您的企业带来无限可能~