汽车前照灯水汽凝聚现象的瞬态CFD预测
2021-04-19闫相文王利利
汽车工程学报 2021年2期
关键词:模型
闫相文,李 景,高 岳,王利利
(中汽研(天津)汽车工程研究院有限公司,天津 300300)
车辆前照灯内部的水汽凝聚现象被认为是车辆照明系统的一项重要性能指标。一项由Prosperi[1]等进行的研究表明大多数车辆主机厂及汽车前照灯供应商都面临着水汽凝聚的问题,其影响主要体现在车辆外观与安全方面。当水汽开始凝聚在车灯镜片上时,灯光品质将会下降,这一问题逐渐为越来越多的汽车行业从业者所关注。为了在设计阶段就可以着手优化车辆前照灯的抗冷凝特性(即除雾特性),CFD技术被应用于当前研究以预测由水汽凝聚与消散所导致的车灯镜片上的“起雾”区域。JOHAN等[2]在其研究中认为车辆前照灯内部的流动以及质量交换强度很低,因此,使用CFD技术对起雾现象进行模拟是一个与外部流动仿真不同的研究方向,这种不同尤其体现在粘性在流动中所占有的主导地位方面。前照灯内部水汽可能是在高湿度驾驶环境中由外部泄露至灯腔内部,或是由于灯内部件吸湿后释放出来的,针对这一点,JACKY[3]在其研究中发现,使用除湿剂可以吸收灯腔中的水汽以降低湿度。然而,干燥剂的吸湿是缓慢的结晶过程,当车灯光源在开启或关闭时,由于降雨导致车灯镜片迅速降温,所以灯腔内部的流动条件是急剧变化的。因此,相比于结晶吸收,灯体的热交换是该研究中更为关键的因素。
考虑到目前最为主流的前照灯光源仍是卤素光源,灯腔内的气……
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