汽车空调除霜风道分析及结构优化

文章运用CFD方法对某款汽车空调除霜风道内部流动进行了详细分析;研究显示,该空调除霜风道各出风口分风比不合理,且内部存在较多大尺度或小尺度的涡流,这些涡流主要是由除霜风道内部扰流板结构不合理造成的;为消除涡流、改善除霜风道的流场特性,对该除霜风道的内部结构进行了优化设计,改进效果显著。     

基于集成方法的汽车除霜除雾风道改进

针对目前汽车除霜除雾性能普遍不高的问题,采用RNG k-ε模拟的计算方法,对某车型前挡风玻璃除霜除雾性能改进进行了研究。首先,利用试验验证仿真方法的准确性;然后通过分析初始模型的除霜除雾性能,提出了在除霜除雾风道中添加4个导流板,把导流板的6个结构尺寸作为优化变量,将前挡风玻璃A,A′和B区的努赛尔数作为优化目标,同时为了提高优化效率,基于一种计算流体力学与优化算法相集成的方法,对除霜除雾风道结构进行优化改进进而得到最优参数;最后,将改进后的风道系统应用到除霜除雾性能分析。研究结果表明:在不增加空调送风量的前提下改进后的风道送风分布更加均匀,A区和A’区的努赛尔数分别提高了13.2%和7.7%,除霜除雾性能得到明显改善。     

基于STAR-CCM+的整车空调系统计算流体动力学模拟分析

为研究整车空调系统在不同工作模式下的流场分布情况,基于计算流体动力学方法,采用流体分析软件STAR-CCM+对空调系统除霜除雾及吹面模式下内部流场进行数值模拟,分析各风道出风量风量分配的合理性及前挡风玻璃速度分布的均匀性。结果表明：空调系统内部气流流动较顺畅,在除霜除雾模式工作时前挡玻璃A区、左右两侧窗驾驶员视野区的速度分布不理想;吹面模式下中间风道两出风口的速度及风量分配不均匀,影响了气流均匀性。针对速度分布不均、风量分配不均匀的问题提出了相应的优化方案,优化后前档风玻璃表面速度明显改善,侧窗玻璃表面速度略有提升,除霜性能满足国标要求;优化后各吹面风道风量分配更加均匀,有利于乘员舱的舒适性。研究结果可为整车空调系统风道的设计及优化提供仿真数据支撑及理论参考。     

动车组牵引电机风道结构的优化分析

为了解决动车组牵引电机的通风散热问题,本文先后建立并分析了三种不同方案的牵引电机风道结构的模型。采用CFD方法对风道结构进行优化,研究了风道内空气流动情况,解决了不同支风道风量分配的均匀性问题,并使风道阻力特性得到改善,为动车组牵引电机散热风道的设计提供基础。     

基于自由变形技术的汽车除霜风道导流板参数优化

针对汽车除霜风道结构复杂、不易于参数优化等问题,采用自由变形技术,对除霜风道内复杂形状的导流板进行快速参数化。将3块导流板放入晶胞型控制框架中,并选取5个位置的晶格控制点作为变形控制点;采用拉丁超立方试验设计方法构建42组样本,建立高可信度的径向基模型;利用遗传算法对导流板进行寻优,最后对优化后的结果进行数值模拟。研究结果表明:借助自由变形技术能有效改善前挡风玻璃表面A和B区的流场分布并提高对流换热能力,使A区除霜面积达到80%和100%的时间分别提前17 s和40 s,B区除霜面积达到95%的时间提前6 s。由此可见,自由变形技术可用于对除霜风道内复杂形状的导流板进行简单、高效的参数优化。     

后向多翼离心塑料风扇叶技术研究

本文采用CFD软件数值模拟和制作实物模型测试验证并行开发,设计了性能优良的后向离心塑料风扇叶。在此基础上,依据标准的k-epsilon方程对空调终端内空气流动进行了仿真,预测了空调风道内各部件气流状态对噪声的影响,并对后向离心风叶叶片空间曲面对噪声影响分析。结果表明:风道部件合理的配合、符合空气流动力学的空间扭曲叶片对噪声贡献很大。模型的数值预测结果与模型制作件试验在定性上吻合较好,说明CFD数值分析方法在户式中央空调通风系统的性能和噪声的改善具有良好的应用价值。     

基于一维CFD仿真技术的装甲车辆冷却空气系统设计

为了研究装甲车辆冷却空气系统结构参数与性能参数之间的影响,提出一种有效的一维计算流体动力学(CFD)仿真方法建立动力舱模型.利用主要部件的性能实验数据建立了某装甲车辆动力舱一维CFD仿真模型,并对风道结构参数、风道阻力、冷却风流量以及风扇功耗等主要设计参数进行仿真预测和优化.结果显示,当散热器高度h在125~214 mm之间变化,风扇位置L在100~200 mm之间变化时,对冷却空气系统的性能影响不大,同时又满足对动力舱空间的限制要求.     

风冷热泵冷热水机组除霜过程仿真

在对风冷热泵冷热水机组除霜过程内部状态变化进行定性分析的基础上 ,建立了机组除霜过程动态仿真的数学模型 ,采用质量引导法对数学模型进行求解 ,仿真计算结果与实验值的对比表明 :风冷热泵冷热水机组除霜过程的动态仿真反映了机组除霜过程的变化趋势 ,为利用建立数学模型进行理论分析并与实验相结合的方法深入研究机组的除霜过程 ,掌握机组除霜过程中各主要部件的性能变化 ,改进机组除霜性能 ,提高机组在冬季的工作特性与可靠性打下了基础     

风冷热泵热水机组除霜过程仿真

在对风冷热泵冷热水机组除霜过程内部状态变化进行定性分析的基础上,建立了机组除霜过程动态仿真的数学模型,采用质量引导法对数学模型进行求解,仿真计算结果与实验值的对比表明：风冷热泵冷热水机组除霜过程的动态仿真反映了机组除霜过程的变化趋势,为利用建立数学模型进行理论分析并与实验相结合的方法深入研究机组的除霜过程,掌握机组除霜过程中各主要部件的性能变化,改进机组除霜性能,提高机组在冬季的工作特性与可靠性打下了基础。     

空气源热泵机组除霜问题分析

阐述了空气源热泵结霜特性及其对热泵性能的影响 ,并对在制热运行时结霜的机理和结霜对传热的影响因素进行分析 ,对空气源热泵机组除霜方法进行了探讨 ,总结了国内现有除霜控制方法及除霜规则 ,提出了除霜问题的研究方向     

主被动耦合防/除冰技术及能耗控制研究进展

随着航空工业的不断发展，对于飞机表面防/除冰技术提出了更高效、更低能耗、更大面积的需求。从现有主动防/除冰技术和被动防/除冰技术出发，主要具体介绍了电热除冰、压电除冰、超疏水表面和低界面韧性涂层等技术。简要介绍了不同技术的除冰机理，总结了各项技术的研究现状，并对比分析了各类防/除冰技术的优势与不足。虽然各项技术均有良好的防/除冰效果，但仍然受到能耗高、效率低、除冰不彻底等问题的限制。而主被动耦合除冰技术能有效地综合各自的技术优势，同时补足各自的劣势，表现出更加优异的除冰效果，近年来相关研究受到广泛关注，其中重点介绍了超疏水表面耦合电热除冰技术。面对飞机大面积、高效、快速、低能的表面防除冰需求，考虑到压电除冰的低能耗和低界面韧性涂层在大面积积冰条件下的优势，提出低界面韧性涂层耦合压电材料除冰技术具有重要的研究意义。     

机场飞行区航空器与除冰车协同优化调度方法

针对现行“先到先服务”的机场除冰车调度方式效率不高的问题。以最小化除冰车行驶总距离和航空器等待总时间为目标函数，构建机位除冰车辆和航空器协同调度模型，并提出一种改进的遗传算法对模型进行求解。采用西安机场某天142条航班数据进行仿真实验，并与随机调度算法和贪心算法进行比较。结果表明，改进的遗传算法相较于随机调度算法和贪心算法分别节约15.23%和7.81%的行驶总距离，且航空器等待除冰时间大幅度减少。证明了所提算法在指导除冰车作业方面的优越性。     

不同掺和物对沥青混凝土路面融雪性能的影响

针对当下冬季传统道路除雪除冰方式的不足,以烟威地区降雪量数据为例,讨论了新型沥青混凝土导电路面与传统路面除冰除雪方式的差异,并对石墨钢纤维复合沥青混凝土路面和碳纤维电热格栅沥青混凝土路面进行了除冰实验对比,进而在碳纤维电热格栅沥青混凝土路面的基础上进行了改良。证明无论是出于安全考虑还是出于经济考虑采用埋设碳纤维格栅的沥青混凝土路面进行路面自融雪都是一种行之有效的方式。     

氯化钠和醋酸钙镁两种融雪剂对土壤中典型重金属结合态的影响

采用实验室模拟方法, 分别用氯化钠（NaCl）和醋酸钙镁（CMA）两种常见的融雪剂液浸泡和淋溶土壤, 并用Tessier连续萃取法测定土壤中Zn和Cu两种重金属各结合态质量比的变化, 考察两种融雪剂对土壤中典型重金属结合态的影响. 结果表明： NaCl融雪剂比CMA融雪剂对土壤重金属影响更明显, 且NaCl的浓度越高差别越大; 土壤中的Zn和Cu在融雪剂浸泡作用下都倾向于转化为可交换态, 可交换态Zn最多增加115%; 融雪剂淋溶作用对Zn结合态影响较大, 其可交换态、 碳酸盐结合态Zn比蒸馏水淋溶分别降低了30%,20%; 对Cu结合态影响较小; 两种金属的有机/硫化物结合态和残渣态受融雪剂浸泡和淋溶的影响均很小; CMA比NaCl融雪剂对环境更友好.     

高压输电线路除冰机器人的机构设计

在分析高压输电线路巡检工作的特点和国内外高压输电线路巡线机器人的发展现状和发展趋势的基础上,结合高压输电线路上覆冰的去除方法,主要介绍了设计的一种新型的高压输电线路除冰机器人.该机器人结构简单,可以在输电线上稳定地行走,能够较好地解决自主越障的问题,完成输电线上的除冰任务,具有广泛的应用前景.     

电网冰凌灾害的供电不间歇智能防控

消除输电线路覆冰是目前电力系统中亟待解决的技术难点.文中提出一种输电线冰棱灾害的供电不间歇智能防控系统.该系统基于图像信息识别采用高低通分流、正弦脉宽调制（SPWM）控制逆变、高频电流热融和电致机械震荡等技术,能够产生频率与幅值可调的高频融冰电流;同时,利用三相输电线路中融冰电流相位的交替变化,使输电线路产生一定幅度的震荡来加速冰凌的破碎和脱落.实验表明,该系统在不改变除冰区域电力输配技术标准和运行工况的前提下,能够有效地加速输电线路除冰过程.     

飞机除冰车蒸汽射流喷头结构优化设计

采用蒸汽射流技术对飞机机身进行除冰,对蒸汽喷头的结构进行优化设计,喷嘴采用均匀分布的方式进行研究首先对水平喷射面的喷头进行仿真分析,运用FLUENT软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真研究,对温度场进行分析,奇数型优于偶数型但是除冰效果提升并不明显,其次对弧形喷射面的喷头进行分析,三弧形优于四弧形,四弧形优于平面型,三弧形喷嘴偶数分布的射流干扰低于技术分布,最后对喷头的除冰效果进行实验验证,得出结论：三弧形偶数喷嘴排布的喷头射流仿真模型的温度场射流干扰小,计算区域内的平均温度较高,冰层剩余量最小能提高整车除冰的工作效率。     

聚乙烯醇纤维强化水泥基复合材料的抗盐冻性能

通过氯盐环境中的快速冻融试验研究了纤维体积率、冻融循环次数、粉煤灰、硅粉对聚乙烯醇(PVA)纤维水泥基复合材料抗盐冻性能的影响。通过扫描电镜观察内部微观结构随盐冻作用的变化规律、PVA纤维在水泥基体中分布情况和界面结合状况。试验结果表明:PVA纤维的掺入可明显改善水泥基复合材料的抗盐冻性能;PVA纤维在基体中分散性较好,且与水泥基体界面结合状况较好;而粉煤灰、硅粉的掺入未明显改善PVA纤维水泥基复合材料的抗盐冻性能。     

飞机防除冰机理及超疏水材料的机载应用

飞机表面结冰改变飞机的飞行动力学特性,严重威胁了飞行安全,因此飞机防除冰技术对于安全飞行有重要意义。本文通过分析飞机结冰的基本原理、类型、影响等,综述现有的防除冰技术的方法及优缺点对比,其次详细综述了超疏水材料的润湿性模型、机理等,同时对超疏水材料研究现状进行了全面综述并对其特定条件（超疏水特性失效）进行分析,特别指出了存在的问题和挑战。其次在单一防除冰系统缺陷的基础上提出了复合型防除冰系统,并对几种复合防除冰系统进行介绍且将其与单一防除冰系统进行对比。此外,针对超疏水材料应用可能出现的问题,提出了一种回路热管+超疏水材料相结合的飞机防除冰系统。最后,就超疏水表面与复合型防除冰系统存在的问题进行分析与展望,认为主被动复合型防除冰系统具有良好的应用潜力。     

蓄盐缓释融雪抑冰材料的制备及性能研究

通过表面改性试验、溶出试验和溶液电导率测定试验，筛选出可用于蓄盐缓释融雪抑冰材料的载体（载体A）和表面改性剂（表面改性剂J），通过优化制备方法和成分配比，开发出具有降低溶液冰点功能和缓释功能的蓄盐缓释融雪抑冰材料。吸附试验和电导率测定试验的结果表明：载体A能够吸附的氯化钠含量较高，适合作为材料的载体；采用湿法吸附制备的融雪抑冰材料的缓释性能优于干法吸附制备的材料；随着表面改性剂J添加量的增大，融雪抑冰材料的缓释性增强。自制的蓄盐缓释融雪抑冰材料的组成为氯化钠、载体A、表面改性剂J，三者的质量分数分别为57.91%、38.60%、3.49%。溶出试验和溶液冰点测试试验表明自制的蓄盐缓释融雪抑冰材料具有良好的缓释性和降低溶液冰点能力。