搜索汽車擋風玻璃除冰CFD模擬
2017-03-08 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
為滿足法規對汽車風擋的除冰要求,縮短汽車的開發時間和降低開發成本,利用CFD方法針對汽車空調除冰的性能模擬正在變得越來越重要。風擋的除冰模擬不僅由于幾何復雜,而且包括兩種熱傳導模式(熱傳導和對流)與空氣流動的相互作用。
利用FLUENT的melting/solidification模型,能夠很好的解決解決風擋、側窗的除冰問題,達到加快產品開發進度的目的。
FLUENT進行汽車風擋除冰計算的關鍵點:
1.冰層區域設置為流體域。
2.采用凝固/融化模型。
3.材料屬性需要設置相變屬性
4.后處理可以查看固相液相的分布。
計算相關步驟
1.整體模型分為3個Zone
a.冰層,流體zone,材料為液體水
b.擋風玻璃,固體zone,材料為固體玻璃
c.汽車駕駛艙,流體zone,材料為空氣
相鄰zone之間用coupled wall連接,zone的外邊緣為絕熱wall。
駕駛艙zone設有velocity inlet 和pressure outlet,通過velocity inlet向艙內吹熱風使附在擋風玻璃上的冰融化。
2.計算模型
需要將能量計算和凝固融化計算勾選上。
Define-->Models-->Energy設置為on, Solidification&Melting設置為on
3.材料設置
流體材料都需要設置相變特性參數(即相變潛熱,固相線溫度,液相線溫度)。
a.ice:設置冰的屬性,關鍵參數包括固相線溫度和液相線溫度。
b.Air:air保持默認值。
c.玻璃:只需要設置密度、比熱和熱導率。
4.邊界條件
設置熱風入口的速度和溫度。邊界條件的設置與一般仿真沒有區別。
5.流場初始化
初始化后用patch將冰層的Turbulence Kinetic Energy設為1e-14, Turbulence Dissipation Rate設為1e-20。
6.求解策略
a.先將計算設為穩態計算,將Energy方程關掉,只計算流場的流動。得到一個穩態結果,作為瞬態結果的初始結。
b.再將計算設為瞬態計算,將Energy方程打開,計算冰層融化的過程。
7.后處理
查看冰和水的分布 Display-->Graphics and Animations-->contours-->Solidfication/Melting-->Liquid Fraction
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