一种汽车空调除霜风道的设计方法
【专利摘要】本发明提供了一种汽车空调除霜风道的设计方法，包括：步骤一，根据除霜风道的CAD尺寸数据和空调流量参数，创建除霜风道有限元模型；步骤二，根据所述除霜风道有限元模型进行除霜风道流场仿真分析，获得流场分布信息；步骤三，判断所述流场分布信息中是否包括涡流区域超标信息和/或流动阻力超标区域信息，是则执行步骤四，否则执行步骤五；步骤四，根据所述涡流区域超标信息和/或所述流动阻力超标区域信息，调整所述CAD尺寸数据中的风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距，返回步骤一；步骤五，输出当前的CAD尺寸数据。本发明的目的是解决传统设计方法设计周期长，开发费用高的问题。
【专利说明】一种汽车空调除霜风道的设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及除霜风道设计方法，特别是涉及一种汽车空调除霜风道的设计方法。【背景技术】
[0002]汽车除霜性能是汽车的重要安全性能指标之一，除霜风道设计直接关系着除霜性能的好坏。传统的方法采用经验来设计风道。但是，采用经验法设计时，风道内空气流动状况不明，风道内部结构尺寸微小变化都将导致流动变化，调整也没有可靠理论遵循。通过试验来考察风道性能，则设计周期长，试验费用高。因此需要一种更为有效的方法来进行除霜风道的设计。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种汽车空调除霜风道的设计方法，解决传统设计方法设计周期长，开发费用高的问题。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供一种汽车空调除霜风道的设计方法，包括:
[0005]步骤一，根据除霜风道的CAD尺寸数据和空调流量参数，创建除霜风道有限元模型；
[0006]步骤二，根据所述除霜风道有限元模型进行除霜风道流场仿真分析，获得流场分布信息；
[0007]步骤三，判断所述流场分布信息中是否包括涡流区域超标信息和/或流动阻力超标区域信息，是则执行步骤四，否则执行步骤五；
[0008]步骤四，根据所述涡流区域超标信息和/或所述流动阻力超标区域信息，调整所述CAD尺寸数据中的风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距，返回步骤一；
[0009]步骤五，输出当前的CAD尺寸数据。
[0010]优选地，在上述方法中，在所述步骤四中，通过调整所述风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距来调整所述涡流区域信息和所述阻力超标区域信息。
[0011]优选地，在上述方法中，所述步骤四中还包括:通过将所述除霜风道的中间凹槽底部的直角过渡修改为圆角过渡，来调整所述涡流区域信息和所述阻力超标区域信息。
[0012]优选地，在上述方法中，还包括:
[0013]步骤六，对所述当前的CAD尺寸数据中的风道边界数据和隔板布置数据进行工艺校核和布置校核，获得CAD校核尺寸数据。
[0014]优选地,在上述方法中，还包括:
[0015]步骤七，对所述CAD校核尺寸数据进行流场分析验证和工程设计修订，获得最终的风道CAD设计尺寸数据。
[0016]本发明至少存在以下技术效果:
[0017]I)本发明中，通过有限元方法建立除霜风道模型并仿真分析风道内气体流动情况，能够明确直观地获得风道内存在的设计缺陷，减少了传统方法中人为试验寻找风道缺陷的次数，达到了缩短风道设计周期，节省实验费用的目的。
[0018]2)本发明中，通过有限元仿真分析，将风道内气流情况可视化，直观表达出风道的设计缺陷，能够使风道有明确的改进方向，在缩短设计周期节省费用的同时还保证风道的除霜性能。
[0019]3)本发明中，通过对设计好的风道进行工艺校核和布置校核及流场分析验证和工程设计修订，进一步保证了风道的可生产性和实际使用性能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0021]图1是本发明一个实施例提供的汽车空调除霜风道的设计方法流程图；
[0022]图2是本发明另一个实施例提供的汽车空调除霜风道的设计方法流程图。【具体实施方式】
[0023]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对具体实施例进行详细描述。
[0024]如图1所示，本发明实施例提供一种汽车空调除霜风道的设计方法，包括:
[0025]步骤101，根据除霜风道的CAD尺寸数据和空调流量参数，创建除霜风道有限元模型；
[0026]步骤102，根据除霜风道有限元模型进行除霜风道流场仿真分析，获得流场分布信息；
[0027]步骤103，判断流场分布信息中是否包括涡流区域超标信息和/或流动阻力超标区域信息，是则执行步骤四，否则执行步骤105 ；
[0028]步骤104，根据涡流区域超标信息和/或流动阻力超标区域信息，调整CAD尺寸数据中的风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距，返回步骤101 ；
[0029]步骤105，输出当前的CAD尺寸数据。
[0030]可见，本发明实施例中，通过有限元方法建立除霜风道模型并仿真分析风道内气体流动情况，能够明确直观地获得风道内存在的设计缺陷，减少了传统方法中人为试验寻找风道缺陷的次数，达到了缩短风道设计周期，节省实验费用的目的。
[0031]本发明实施例中，首先根据除霜风道的CAD尺寸数据和空调流量参数创建风道的有限元模型。风道的CAD数据可以是风道的长度、宽度等，空调流量参数可以是空气的流速、空气压力等。创建好模型后利用有限元方法对模型进行仿真分析，能够得到流场分布信息。在汽车空调的除霜风道中，当风道内气体流动情况不好时，容易出现大量的涡流区，当风道内压力分布有问题时，容易出现流动阻力超标区，因此主要通过流场分布信息判断流场中是否含有大量涡流区或者流动阻力超标区，或者二者是否同时含有。合格的风道中可以存在少量的涡流区，但应该避免出现大量涡流区和流动阻力超标区。
[0032]本发明实施例中的流场分布信息可以是一个能够反映风道内压力分布情况与气体流动情况的图，或者单独的压力分布情况图和单独的气体流动情况图，图中利用不同的颜色反映不同位置的压力值，利用图形反映气流状况。从图中可以获知各处的压力值，可以看出风道内是否含有流动阻力超标的区域，或者是否含有大量涡流区域。对于流动阻力超标的区域和涡流区域可渲染成红色等明显的颜色表现出来。
[0033]流场分布信息也可以是一个能够表达风道内各处压力情况的表格，准确的显示风道内各点的压力值。流场分布信息可视化的特点能够直观准确的反映出风道的特性，为改进风道提供理论依据。
[0034]如果通过流场分布信息获知流场中含有大量涡流区和/或流动阻力超标区，则应该调节风道尺寸中的风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距，达到减少涡流区数量，同时消除流动阻力超标区的目的。
[0035]将调整过的风道CAD尺寸再次执行仿真分析步骤，再次判断流场分布信息，重复这种循环直到不存在大量涡流区和流动阻力超标区。
[0036]当流场分布信息中涡流区域和流动阻力不超标时，则输出此时的CAD尺寸数据作为合格的风道尺寸数据。
[0037]在本发明的另一个实施例中，在步骤104中，通过调整风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距来调整涡流区域信息和阻力超标区域信息。调整风道出口隔片形状或者风道中间隔片间距都能起到减少涡流区，消除流动阻力超标区的效果，实际调整中通常采用二者相结合的方式，也可以单独调整风道出口隔片形状或者风道中间隔片间距。步骤104还包括，通过将除霜风道的中间凹槽底部的直角过渡修改为圆角过渡，来调整涡流区域信息和阻力超标区域信息。
[0038]可见，通过有限元仿真分析，将风道内气流情况可视化，直观表达出风道的设计缺陷，能够使风道有明确的改进方向，调整风道出口隔片形状或者调整风道中间隔片间距，或者将除霜风道的中间凹槽底部的直角过渡修改为圆角过渡。这种直观的缺陷显示方式在缩短设计周期节省费用的同时还保证风道的除霜性能。
[0039]图2是本发明另一个实施例提供的汽车空调除霜风道的设计方法流程图。如图2所示，本发明的另一个实施例中，还包括:
[0040]步骤106，对当前的CAD尺寸数据中的风道边界数据和隔板布置数据进行工艺校核和布置校核，获得CAD校核尺寸数据；
[0041 ] 步骤107，对CAD校核尺寸数据进行流场分析验证和工程设计修订，获得最终的风道CAD设计尺寸数据。
[0042]当得到满意的除霜风道CAD数据后，对除霜风道进行工艺校核和布置校核及流场分析验证和工程设计修订，进一步保证了风道的可生产性和实际使用性能。经过步骤107后得到的最终的风道CAD设计尺寸数据可以用于加工生产汽车空调除霜风道。
[0043]由上可知，本发明实施例具有以下优势:
[0044]I)本发明中，通过有限元方法建立除霜风道模型并仿真分析风道内气体流动情况，能够明确直观地获得风道内存在的设计缺陷，减少了传统方法中人为试验寻找风道缺陷的次数，达到了缩短风道设计周期，节省实验费用的目的。
[0045]2)本发明中，通过有限元仿真分析，将风道内气流情况可视化，直观表达出风道的设计缺陷，能够使风道有明确的改进方向，在缩短设计周期节省费用的同时还保证风道的除霜性能。
[0046]3)本发明中，通过对设计好的风道进行工艺校核和布置校核及流场分析验证和工程设计修订，进一步保证了风道的可生产性和实际使用性能。
[0047]至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【权利要求】
1.一种汽车空调除霜风道的设计方法，其特征在于，包括: 步骤一，根据除霜风道的CAD尺寸数据和空调流量参数，创建除霜风道有限元模型； 步骤二，根据所述除霜风道有限元模型进行除霜风道流场仿真分析，获得流场分布信息； 步骤三，判断所述流场分布信息中是否包括涡流区域超标信息和/或流动阻力超标区域信息，是则执行步骤四，否则执行步骤五； 步骤四，根据所述涡流区域超标信息和/或所述流动阻力超标区域信息，调整所述CAD尺寸数据中的风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距，返回步骤一； 步骤五，输出当前的CAD尺寸数据。
2.根据权利要求1所述的汽车空调除霜风道设计方法，其特征在于，在所述步骤四中，通过调整所述风道出口隔片形状和/或风道中间隔片间距来调整所述涡流区域信息和所述阻力超标区域信息。
3.根据权利要求2所述的汽车空调除霜风道设计方法，其特征在于，所述步骤四中还包括:通过将所述除霜风道的中间凹槽底部的直角过渡修改为圆角过渡，来调整所述涡流区域信息和所述阻力超标区域信息。
4.根据权利要求3所述的汽车空调除霜风道设计方法，其特征在于，还包括: 步骤六，对所述当前的CAD尺寸数据中的风道边界数据和隔板布置数据进行工艺校核和布置校核，获得CAD校核尺寸数据。
5.根据权利要求4所述的汽车空调除霜风道设计方法，其特征在于，还包括: 步骤七，对所述CAD校核尺寸数据进行流场分析验证和工程设计修订，获得最终的风道CAD设计尺寸数据。
【文档编号】G06F17/50GK104021244SQ201410220156
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】朱贞英, 门永新, 陈勇, 吴成明, 冯擎峰 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司