摘 要：某电动汽车样车正在空调降温试验中，驾驶员和副驾驶的头部均匀温度没有抵达降温预订值，制冷才能缺乏。为提升空调制冷才能，本文采用CFD仿真领会的设施，研

摘 要：某电动汽车样车正在空调降温试验中，驾驶员和副驾驶的头部均匀温度没有抵达降温预订值，制冷才能缺乏。为提升空调制冷才能，本文采用CFD仿真领会的设施，研讨了前机舱的流场，领会了格栅和空调冷凝器的透风量。通过装备冷凝器导流罩和安排格栅启齿，加众了格栅新风的进胸襟，节减了高温气体的回流冷凝器，从而加众了冷凝器的散热才能。正在最终的试验中，头部均匀温度整改后比整改前下降了5℃，降温功效彰彰改进，抵达并凌驾了预订值。这种通过机舱流场优化提升散热才能的设施和工程体验，对其它电动汽车机舱散热才能的开采具有鉴戒道理。

电动汽车近年来敏捷振起，而且有慢慢取代古板燃油车的趋向。研讨电动汽车机舱的散热特性具有要紧道理。因为电动汽车没有内燃机，它的机舱内就没有了温度抵达600℃而带来强辐射的排气管道，也没有必要大宗散热的内燃机水套。电动汽车前机舱相看待燃油车仅需较小的前格栅启齿来引进新风实行散热。现阶段电动汽车用来冷却电机水套与电池的散热器和电扇人人是沿用燃油车的，往往散热才能有相当红利。电动汽车机舱内的空调冷凝器的散热题目变得凸显出来。

目前领会电动汽车机舱散热题目有两种方法：境遇舱试验和CFD仿真。境遇舱试验包罗整车热平均试验和整车降温试验。因为现阶段机舱内散热器才能的红利，电动汽车热平均试验涌现的题目往往是电机、IGBT和电池的零部件内片面过热。机舱内冷凝器是否有足够的散热才能就会正在电动汽车降温试验中再现出来。试验设施的甜头是可托度高，可以为研发供应直接的整改根据；坏处是本钱高、周期长，不行以正在打算初期实时涌现题目。CFD仿真的甜头是本钱低、周期短，可以正在研发早期涌现合节题目，缩短整车开采周期。然而要念完整模仿电动汽车降温试验，必要三维机舱热流场、整车一维能量流、空调箱和旅客舱的三维热流场协同的瞬态耦合谋略，目前国内简直难以完好发展。通过模仿机舱内稳态的流场来得到合节音信是而今可行的时间门道。目前大个人国内车企采用仿真与试验相连合的方法来处分机舱散热题目。

本文针对某电动汽车降温试验时涌现，以车速40km/h行驶10分钟后，驾驶员和副驾驶头部均匀温度从60℃降到了33℃，没有降到方向值30℃。为擢升空调体例正在车辆行驶时的换热才能，本文采用CFD 仿真设施领会了机舱的恒温流场，从仿真结果推断出试验中回流冷凝器的高温气体偏众，下降了制冷才能，之后通过加众冷凝器导流罩和安排格栅启齿，加众了新风的流入，提升冷凝器的换热才能。最终正在验证试验中，以车速40km/h行驶10分钟后，头部均匀温度从60℃降到了28℃，明显地擢升空调对乘员舱的降温才能。

本文采用三维常密度的不行压缩恒温湍流来模仿机舱流场，它恪守Navier-Stokes方程组的质地守恒和动量守恒纪律：

求解N-S方程的湍流题目时，能够采用雷诺时均（ReynoldsTime Average），大涡模仿（LargeEddysimulation），格子波尔兹曼设施（LatticeBoltzmann Method）以及直接数值模仿（Direct

雷诺时均按照确定粘度的设施，分为零方程模子，一方程模子和两方程模子，两方程模子还分为k-e模子和k-o模子。本文采用两方程模子中Realizable的k-e湍流形式模仿机舱流场。

创设包罗前机舱内一齐部件的整车模子。整车面网格量约为700万，采用三角形网格单位划分，最小网格尺寸限定正在1mm。所有长方体谋略流场域的尺寸为：12倍的车身长、8倍的车身宽，5倍的车身高。体网格量为3000万，采用trim网格。前机舱中前格栅、冷却模块和电扇实行加密，加密区网格1mm，以抵达片面网格细化来提升谋略精度的主意。

整车空调降温的试验要求为车速风速40km/h，境遇气氛温度38℃，光照1000W/m2，内轮回，吹面形式，最大风量，最大制冷。试验正式初步前需热浸置车辆，使得前排头部均匀温度抵达60℃。

对应地，仿真领会中冷凝器和散热器采用众孔介质模子；电扇用MRF模子；车轮挽回；冷却电扇为双电扇，主驾侧转速2850rpm，副驾侧转速2350rpm；模仿工况为车速40km/h和0km/h，谋略域进口为速率畛域要求，出口为压力畛域要求。谋略0km/h工况使为了便当评估车辆40km/h

本文仿线种情状，诀别是根柢状况、加众格栅启齿、理念导流罩、新制型前保、有上横板的工程导流罩、最终状况。试验方面临根柢状况和最终状况实行了整车降温试验。

正在情状二的根柢上正在冷凝器火线加众了一个四面全包裹式的导流罩，导流罩从格栅引风，末了扩张至所有冷凝器外貌。

正在根柢状况的情状上，转换了新前保制型，格栅启齿为一个全体大启齿，启齿的面积彰彰比根柢状况大。同时，优化安排了散热器下方的横梁构造样子，封堵了原先它们之间的罅隙。

正在情状四的根柢上，打算了工程化的导流罩，首要指点冷凝器两侧气流，导流罩的下部有加强聚风的影响，上部附加上横板，可以聚拢上部气流。

样车试验时车速40km/h行驶10分钟后，驾驶员和副驾驶头部均匀温度从60℃降到了33℃，没有降到方向值30℃，头部均匀温度从60℃降到了30℃所需时代为19分钟。仿线km/h车速下，冷凝器的回流占比统计麻烦，所以通过用怠速时格栅进风占冷凝器的进风比例间接反响出来。怠速时新风过少，注脚冷凝器高温回流较众，进而注脚40km/h时，回流冷凝器的高温气体也偏众，影响了冷凝器的制冷才能。

此状况车速40km/h时，格栅进风0.549kg/s，冷凝器进风0.401kg/s，车速0km/h时，格栅进风0.176kg/s，冷凝器进风0.361kg/s。固然40km/h时格栅进风量比冷凝器进风量高，但不行注脚通过冷凝器的风十足来自格栅，仍有相当的回流量。两车速下冷凝器进风相看待根柢状况蜕化不大，怠速时格栅进风蜕化彰彰，加众了约47%。

此状况车速40km/h时，格栅进风0.475kg/s，冷凝器进风0.427kg/s, 车速0km/h时，格栅进风0.282kg/s，冷凝器进风0.334kg/s。车速40km/h时，格栅进风比情状二减小约14%，怠速时格栅进风比情状二加众约60%。注脚可以流入冷凝器的新风获得进一步加众。

此状况车速40km/h时，格栅进风0.941kg/s，冷凝器进风0.388kg/s，车速0km/h时，格栅进风0.197kg/s，冷凝器进风0.359kg/s。车速40km/h时，格栅进风比根柢状况加众约170%，怠速时格栅进风比根柢状况加众约64%。注脚可以流入冷凝器的新风彰彰加众。

此状况车速40km/h时，格栅进风0.839kg/s，冷凝器进风0.412kg/s，车速0km/h时，格栅进风0.226kg/s，冷凝器进风0.353kg/s。车速40km/h时，格栅进风比情状四下降约11%，冷凝器透风量加众6%，怠速时格栅进风比情状四加众约15%，冷凝器的透风量蜕化很小，流入冷凝器的新风进一步加众，冷凝器制冷才能比情状四序要高。

此状况车速40km/h时，格栅进风0.842kg/s，冷凝器进风0.399kg/s, 车速0km/h时，格栅进风0.204kg/s，冷凝器进风0.357kg/s。相看待情状四，车速40km/h时，格栅进风下降约11%，冷凝器的透风量下降约3%，怠速时，格栅进风加众3%，冷凝器的透风量蜕化很小。注脚流入冷凝器的新风相看待情状四获得加众，冷凝器制冷才能比情状四序要高。相看待根柢状况，车速40km/h时，格栅进风加众约140%，冷凝器的透风量加众约2%，怠速时，格栅进风加众70%，冷凝器的透风量略微减小。

用最终计划的样车实行验证试验时，车速40km/h行驶10分钟后，驾驶员和副驾驶头部均匀温度从60℃降到了28℃，抵达了降温方向值30℃，头部均匀温度从60℃降到30℃所需时代缩短到了小于10分钟，明显擢升了空调制冷才能。

从本电动汽车的最终状况和根柢状况的比较中看出，睹表1和表2，正在车辆低速的40km/h或0km/h时，冷凝器的透风量蜕化小于2%，格栅的透风量增进了70%-140%，因为格栅新风大幅增进带来了车辆空调制冷才能的明显提升。注脚整车研发历程中电动汽车空调制冷才能缺乏时不肯定非要执行加大冷凝器、加大冷却电扇或者转换高功率压缩机，增大格栅的透风量也是一个有用

通过对电动汽车机舱流场的仿真领会，增大格栅启齿和装备冷凝器前部导流罩可以明显加众车辆低速行驶时的格栅新风进胸襟，纵然通过冷凝器的风量蜕化不彰彰，仍能有用地提升冷凝器等冷却模块的散热服从，提升空调降温才能。