程露 裴永帅 王小碧

摘要：本文应用CFD数值仿真分析方法，对某军车空调除霜性能进行研究分析。针对该军车前窗玻璃上的风速分布不均、除霜效率差的问题，通过调整中间风管本体结构以及导流板度等多项措施，改善该军车空调的除霜性能。最后试验验证除霜风管优化结果的有效性和可行性。

关键词：汽车空调;除霜;CFD优化

1 引言

随着汽车工业的发展，汽车行驶的安全性能越来越重要。CFD仿真分析在在汽车的设计阶段，运用越来越广阔。寒冷的环境下汽车的玻璃易结霜，前风挡除霜直接影响驾驶员获取前方视野，影响车辆的安全性和驾驶性。

某军车在寒区-35℃低温下使用时，除霜面积不满足前方视野要求。为此对此军车进行寒区的除霜试验。试验结果如下表1。试验结果表明，此军车除霜性能差，除霜效果无法满足寒区低温下的除霜要求。

本文运用STAR-CCM+软件对此军车空调进行除霜风道的CFD仿真分析，对除霜风道以及出风口导流板角度等进行结构优化改进，改善出风口的风量分配比例以及前风挡玻璃上的速度分布情况，并通过仿真和试验验证了优化结果的有效性，满足设计的要求。

2 数学模型

对该军车进行除霜稳态仿真分析。稳态分析模拟的是一个定常、不可压缩的三维流场，主要通过求解连续方程、动量方程和湍流模型得到结果。

式中，u_i为流体速度在方向上的分量（i=1，2，3）。

动量方程：

湍流模型：本次计算选用k-ε湍流模型，k为湍流动能，ε为湍流动能消散率。……