李 倩，吴豪琼

（河南工学院 汽车工程系，河南 新乡 453000）

某汽车空调换热器换热性能的分析

李 倩，吴豪琼

（河南工学院 汽车工程系，河南 新乡 453000）

文章利用UG建立了汽车空调换热器模型，并利用FLUENT软件分析了0.205mm、0.153mm和0.108mm三种厚度的翅片对汽车空调换热器换热性能的影响。通过分析可以看出随着翅片厚度的减少，换热器的换热性能有了很明显的提高，这对今后汽车空调换热器的设计提供了有利的帮助。

翅片厚度；FLUENT；汽车空调换热器

日前随着人们对环境问题越来越重视，加上对汽车舒适性能和经济性能要求越来越高，汽车空调换热器的技术得到了人们广泛的关注。换热器的散热效率决定换热器的换热效果，而散热效率主要由换热翅片决定，改变换热器的翅片高度、翅片间距、翅片厚度、翅片接触面宽度等因素可以改变其换热效率。目前，国内外主要针对换热器的设计参数和结霜现象对换热器性能做了研究。文章从翅片厚度入手，利用UG对汽车空调换热器进行建模，并利用FLUENT软件分析了不同翅片厚度下空调换热器的换热性能，从而获得能够反映影响平行流式蒸发器传热的流场特性、传热特性的数据，对今后汽车空调换热器的设计提供了有利的帮助。

1 建立模型与网格划分

（1）建立模型。文章采用管翅式换热器，其中翅片为平片翅片，材料为铝，根据实物测得翅片厚度为0.205mm。为了研究不同厚度翅片对换热器换热性能的影响，将翅片厚度设置为0.153mm和0.108mm。根据研究内容，对换热器进行简化，利用UG对换热器翅片建立模型如图1所示。

图1 换热器翅片模型

（2）网格化分。网格划分是有限元分析的一个重要环节，其中网格的数量、网格的疏密以及单元阶次的不同，直接影响了有限元分析的结果。为保证分析结果的准确和计算的简单，在相对较小的面设置的数据较小，且对于翅片厚度为0.153mm和0.205mm的换热器相比于厚度为0.108mm网格划分时，设置的数据也较大。其网格划分如图2所示。

图2 换热器网格划分图

2 设定边界条件

根据计算要求，对两个面进行入口和出口的边界条件设定，对除去出口和入口外的其余四个面设置为wall-1类型，对除去六面体的六个面之外的其他面设置为wall-2类型，其边界条件设置如图3所示。

图3 换热器网格边界设定图

3 不同翅片厚度对换热性能的影响

影响空调换热器换热性能的因素有很多，文章从翅片厚度入手，利用FLUNT软件分析了不同厚度的翅片对换热器换热性能的影响。通过以下三种情况对换热器换热性能进行分析：①翅片厚度为0.205mm时，设置空气流速为6m/s，wall-2的温度为330k，其分析结果如图4所示。②翅片厚度为0.153mm时，设置相同的空气流速和温度，其分析结果如图5所示。③翅片厚度为0.108mm时，设置相同的空气流速和温度，其分析结果如图6所示。

图4 翅片厚度为0.205mm时换热器温度场图

图5 翅片厚度为0.153mm时换热器温度场图

图6 翅片厚度为0.108mm时换热器的换热性能

将三种翅片厚度下仿真出来的结果进行汇总，结果如表1所示：

表1 三种翅片的对比

经过对比，可以看出随着翅片厚度的减小，高温气体流经换热器的时间和距离明显缩小。可知，随着翅片厚度的减小，汽车空调的换热性能逐渐提高。

4 结语

文章利用UG对汽车空调换热器进行建模，重点利用FIUNT软件分析了不同翅片厚度对汽车空调换热器换热性能的影响。经过分析可以得出随着翅片厚度的减小，汽车空调换热器的性能得到了明显提高。这对今后汽车空调换热器的设计提供了很大的帮助。

［1］闻芳.当前汽车空调的发展趋势探究［J］.黑龙江科技信息，2010，（10）：37-38.

［2］汪波，茅靳丰，耿世彬，等.国内换热器的研究现状与展望［J］.制冷与空调，2010，24（5）：61-65.

［3］蔡华林，蔡亮，王荣汉，等.翅片厚度对平行流蒸发器换热性能的影响［J］.建筑热能通风空调，2010，29（6）：44-47.

［4］黄加亮，黄少竹，陈景锋，等.船用增压四冲程柴油机中冷器传热恶化对性能影响分析［J］.集美大学学报(自然科学版)，2007，12（1）：7-12.

［5］房颖，薛娇.进口速度对汽车空调冷凝器翅片换热性能影响分析［J］.农机使用与维修，2015，（4）4：24-25.

［6］孟芳，唐明，董志斌，等.汽车空调换热器特点及应用发展研究［J］.山东工业技术，2016，（12）：279.

Analysis of Heat Transfer Performance of The Heat Exchanger for Automobile

LI Qian，WU Hao-qiong

（Department Of Automotive Engineering，Henan Institute Of Technology，Xinxiang，Henan 453000，China）

With the increasing demand of automobile comfort and economic performance，the technology of the automobile air conditioning heat exchanger becomes more and more important.The model of the automobile air conditioning heat exchanger is established by UG.The effects of fin thicknesses of 0.205mm，0.153mm and 0.108mm on heat transfer performance of the automobile air conditioning heat exchanger are analyzed by FLUENT software.The result shows that the heat transfer performance of the automobile air conditioning heat exchanger is obviously improved with the decrease of the thickness of the fin.That provides a favorable help for the design of the automobile air conditioning heat exchanger in the future.

fin thickness；FLUENT；automobile air conditioning heat exchanger

TH222

A

2095-980X（2017）01-0062-02

2017-12-12

李倩（1987-），女，助教，主要从事汽车制造与装配工作。