王程飞，马卫国，陈婷，王刚,王英洋 (长江大学机械工程学院，湖北 荆州 434023)

叶青 (长江大学计算机科学学院，湖北 荆州 434023)

作为汽车舒适性的重要组成部分，汽车空调系统也越来越受到关注。我国北方地区气温寒冷，汽车使用暖风时间长[1]，因此汽车暖风系统能耗成为评价汽车综合性能的一个重要指标。降低汽车暖风系统能耗，增加续航能力，对于新能源汽车的发展有着重要意义。

近年来，换热器性能研究主要集中在冷凝器(蒸发器)结构和性能方面的研究：钟昌雄[2]基于汽车空调综合性能测试台架，研究了换热器开窗区域翅片数量及其流动与换热性能的变化规律；张林颖等[3]基于变肋距和变工况的调节，应用试验方法研究了常用的3种汽车空调换热器性能，得出3种换热器的最佳结构和最佳风速；Yuan等[4]对翅片进行三维建模，利用CFD软件进行模拟仿真，研究了翅片开窗间距、角度、翅片间距、长度、扁管宽度等参数对换热器的流动和换热性能的影响。然而，针对暖风换热器的研究鲜见报道[5],尤其是新能源汽车上的暖风换热器[6]。下面，笔者对新能源汽车使用最多的平行流换热器进行三维建模，应用STAR CCM+软件进行数值模拟，在验证数值模型正确性的基础上对暖风换热器的换热性能和能耗进行仿真研究，并对暖风换热器的结构进行优化，旨在为新能源汽车换热器的设计提供参考。

1 新能源汽车及其加热系统

1.1 新能源汽车驱动动力路线及加热流程

增程式新能源汽车与纯电动汽车都是用电机驱动车轮进行行驶，但不同之处在于新能源汽车多了一个汽油发动机，利用汽油发动机给电池充电[7]。……