王 伟，彭 婧，张 涵，韦祖武

（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州45007）

0 引言

近年来国内SUV车型产销两旺，各大车企纷纷加大对该车型的研发投入，添加配置和提升用户体验成为各大车企新的决斗场。整车除霜除雾性能分析作为提升用户体验特别是提升寒冷天候下消费者感知质量的方案被各大整车制造商所关注。1997年Brewster Robert等人首次使用了焓方法和共轭数值仿真方法与试验对比证明了稳态除霜风管风速仿真的可行性[1]。Haribalan Kumar等人对除霜射流与前挡风玻璃接触角对挡风玻璃风速分布的影响进行了试验研究，并取得了积极的成果。2010年Unverdis和他的团队提出了在除霜风量不足的情况下使用电热丝补热的方式给客车挡风玻璃除霜的解决方案[2]。前人所做的工作大多数是成品车完成之后分析试验现象对除霜风管风速和流量分配进行改进或者在玻璃处附加热源达成目标，而这不可避免的造成设计反复，造成重复试验，影响开发周期。

本文以上汽通用五菱某款SUV车型整车除霜性能设计为研究对象，探索通过使用计算流体力学、传热学仿真对整车除霜性能进行拓扑优化设计的方法。在对除霜风管和乘员舱热环境模拟的基础上，通过瞬态数值计算和试验验证等途径，解决了掣肘整车前挡、侧窗视野区除霜效果不理想的问题，为设计需要提供理论和数据支持。

1 理论基础

分析对象为一款SUV车型，空气在汽车前舱中的流动以湍流为主，故采用湍流模型描述前舱和底盘的空气流动状况[3]。……