[发明专利]汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法

权利要求书

1.汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，包括以下步骤：

一、用仿真软件对车辆的空调系统和乘员舱进行建模仿真建立一维仿真模型S1、用三维仿真软件对车辆的乘员舱、空调箱和风管的结构建立三维CFD仿真模型S2；

二、将一维仿真模型S1与三维CFD仿真模型S2建立耦合仿真，一维仿真模型S1计算出除霜出风温度Tout并传输至三维CFD仿真模型S2，三维CFD仿真模型S2计算出空调内循环回风温度Tin并传输至一维仿真模型S1，形成一维仿真模型S1与三维CFD仿真模型S2仿真数据的实时循环交互，并进行除霜瞬态分析，模拟汽车风窗玻璃表面霜层融化过程；

三、根据除霜瞬态分析评估空调系统除霜性能是否满足GB11555－2009的要求，如是则仿真分析结束，如否则优化空调加热系统及除霜风管参数后重复步骤二至步骤三，直至评估的空调系统除霜性能满足GB11555－2009的要求。

2.根据权利要求1所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：“用仿真软件对车辆的空调系统和乘员舱进行建模仿真建立一维仿真模型S1”具体是指：用仿真软件计算程序进行仿真分析建立一维仿真模型S1，一维仿真模型S1包括可仿真计算空调加热系统传热负荷的空调加热系统导热模型M1和可仿真计算乘员舱传热负荷的乘员舱传热模型M2。

3.根据权利要求2所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：空调加热系统导热模型M1包括空调新风混合调节模型、暖风换热器前空调箱传热模型、暖风换热器模型、暖风换热器后空调箱及除霜风管传热模型；乘员舱传热模型M2包括风窗玻璃传热模型、前端防火墙传热模型、车顶传热模型、底板传热模型、侧车身及尾门传热模型、座椅及其他突出部件传热模型和乘员散热模型。

4.根据权利要求3所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：“用三维仿真软件对车辆的乘员舱、空调箱和风管的结构建立三维CFD仿真模型S2”是指用三维CFD仿真分析软件建立三维CFD仿真模型S2，三维CFD仿真模型S2包括可对乘员舱流体域进行仿真计算的乘员舱三维CFD内流场及热传递仿真模型M3和可对空调箱及除霜风管内流场进行仿真分析的空调箱及除霜风管三维CFD仿真模型M4。

5.根据权利要求4所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：乘员舱三维CFD内流场及热传递仿真模型M3为包括与乘员舱内流场接触的风窗玻璃、座椅、方向盘、仪表盘的结构构成的乘员舱流体域仿真模型，空调箱及除霜风管三维CFD仿真模型M4包括空调箱体及除霜风管模型、鼓风机MRF模型、以及滤芯，蒸发器，暖风芯体构成的多孔介质模型。

6.根据权利要求5所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：在乘员舱三维CFD内流场及热传递仿真模型M3中设定各部件表面边界、各部件环境温度及各部件对应传热热阻对乘员舱流体域及热传递进行仿真计算。

7.根据权利要求5所述的汽车除霜一维三维耦合瞬态仿真分析方法，其特征在于：在空调箱及除霜风管三维CFD仿真模型M4的各模型中抽取与空调箱及除霜风管内流场接触的内表面以建立内部流体域对空调箱及除霜风管内流场进行仿真分析，空调箱体及除霜风管模型的除霜风管出口与乘员舱三维CFD内流场及热传递仿真模型M3连通，获得乘员舱三维CFD内流场及热传递仿真模型M3和空调箱及除霜风管三维CFD仿真模型M4的内循环流场及热场分布，建立乘员舱-空调箱-风管的流体域及传热模型。