1、以以“智智”開創開創以以“和和”為富為富 重慶三電CFD典型案例集 重慶三電CFD分析能力概況概況案例一案例二案例三案例四 目前重慶三電有CFD工程師兩人，使用軟件為西門子 Advanced Simulation，求解器 NX THERMAL / FLOW。 自2012年以來，我們使用該分析軟件，進行CFD分析，支持了公司多個項目的開發工作。包括：CN100 改型，CN200 全新空調設計，CN200S 改型設計，日產591項目等。通過不斷的摸索，我們已總結出一套行之有效的分析方法和流程，能夠較為準確的進行總風量計算，內部流場優化，風量分配計算，流阻測量等工作。 目前，CFD分析已作為一種基本

2、的工具，大量的用于前期方案構思，中期設計優化，后期結合試驗進行改進和調整。但我們起步晚，我們尚不具備風噪、振動、熱交換的分析的能力，接下來我們會在工作中學習，更加有效的使用手中的工具，支持公司的產品設計工作。日產591項目蒸發器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四分析目的 591項目第一輪方案完成以后，經評估，蒸發器前端殼體形狀不合理，會導致蒸發器表面風速分布嚴重不均，直接影響蒸發器熱交換能力，需優化。我們設計了兩種方案，進行對比分析。原始設計優化方案1優化方案2日產591項目蒸發器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四模型準備及邊界條件輸入優化方案1優化方案2日產591項目蒸發

3、器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四流動性對比優化方案1優化方案2日產591項目蒸發器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四蒸發器表面風速對比優化方案1優化方案2方案一最小風速區域風速，方案二為日產591項目蒸發器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四分析結論 從流動性及蒸發器表面風速對比來看，方案2更優。后續殼體設計以方案2為基準，設計完成后加工驗證。日產591項目蒸發器前端殼體形狀優化概況案例一案例二案例三案例四試驗數據對比 蒸發器表面風速均化的目的是為了均化蒸發器表面溫度。樣件加工完成后，我們通過試驗，測試蒸發器表面風速分布，校核CFD數據可靠性。 各工況下蒸發器表

4、面溫度分布均勻，符合客戶要求，蒸發器表面溫差3攝氏度以內。日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四分析目的 591項目由于客戶對于出風口位置的輸入比較特殊，分風結構較公司以往結構變化較大，第一次設計方案經評估，各出風口分風比不能達到設計要求。需要結合CFD工具，修改數據的同時，反復進行CFD驗證，直到達到客戶要求。日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第一輪優化目標及邊界條件 由于第三次樣件交期要求，第一輪優化針對吹面，除霜二個基本工況的冷暖模式，進行優化，達到客戶分風比要求。吹足吹面、吹足除霜1，吹足除霜2兩個工況及混合風門中間狀態不做分析。冷風吹面模式暖風除霜模式

5、日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第一輪優化結果日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第一輪優化試驗結果對比 試驗工況和分析工況有些差異（藍色線劃掉部分），對比吹面和除霜模式，CFD結果和試驗結果誤差在可接受范圍內。日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第二輪優化目標及邊界條件 本輪CFD分析，需要做所有5個模式下，冷暖及混風模式下的風量分配。本輪分析的目標是確定內部風道，及配風結構的形狀，確定各模式下風門開度。冷風吹面模式暖風除霜模式日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第二輪優化結果 第二輪CFD優化做了更多工況下的分析，藍線劃掉

6、部分為非重點考察工況。淺藍及粉紅底色為略超差部分。日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第二輪優化結果 后吹足與前排吹足的風量分配，根據以前的經驗，分風處一側風道有90度折彎，另一側風道直行的情況，CFD結果與試驗結果有差異，直行風管CFD分析風量會比實測的小。 滿足上表的分風比的各風門角度如下表。日產591項目分風比優化概況案例一案例二案例三案例四第一輪優化試驗結果對比 本輪分析待試驗驗證。試驗尚未完成。CN200S分風CFD分析報告概況案例一案例二案例三案例四 分析目的和條件 1、本次分析針對CN200、CN200S（不帶風管和帶風管兩種狀態）空調箱做以下兩個工況的CFD分析

7、，對比CN200和CN200S內部流場。并考察CN200S帶風管各出風口分風比。 a 冷風吹面 b 暖風吹面 2、分析中不做熱交換的計算。概況案例一案例二案例三案例四 一、分析一、分析CN200與與CN200S冷風吹面冷風吹面CN200SCN200一個進氣口，左中右三個吹面出口及后吹面出口一個進氣口，左中右三個吹面出口1.邊界及分析條件：在標準大氣壓，恒溫20下分析；2.給定同條件參數：簡化進氣部分，蒸發器加風阻系數，轉速3200r/min；概況案例一案例二案例三案例四 CN200S帶風管一個進氣口，四個吹面出口及后吹面出口3. CN200S帶風管邊界條件，簡化進氣部分，蒸發器加風阻系數，轉速

8、3200r/min。概況案例一案例二案例三案例四 CN200SCN2004. CN200與CN200S Y軸流動性對比云圖概況案例一案例二案例三案例四 CN200SCN2005. cn200與CN200S 軸側 流動線性 對比云圖概況案例一案例二案例三案例四CN200S帶風管6. CN200S 軸側帶風管 流動線性云圖概況案例一案例二案例三案例四CN200SCN200分別對應左中右和后吹面出口及總風量分別對應左中右吹面出口及總風量CN200S帶風管分別對應前吹面四個出風口（由左及右），后吹面左右出風口及總風量三、三、CN200與與CN200S 冷風吹面冷風吹面 風量分配數據對比風量分配數據對比

9、前左吹面前左吹面前中吹面前中吹面 前右吹面前右吹面后吹面后吹面前左中吹面前左中吹面前右中吹面前右中吹面后左吹面后左吹面后右吹面后右吹面總風量總風量CN20075.24254.5276.68406.8CN200S79.56163.0878.8465.88388.8CN200S帶風管81.3680.6479.9286.0427.8328.30384.92.風量對比數據表，風量體積單位m/h；分析數據；概況案例一案例二案例三案例四3. CN200S冷風吹面 風管分風數據說明冷風吹面狀態， CN200S總風量略有下降。裝上后吹面風管以后，可以看出，前吹面四個出風口風量相當，又有后吹面風管較長且形狀復雜

10、，后吹面風量有所下降。概況案例一案例二案例三案例四 一個進氣口，左中右三個吹面出口及后吹面出口一個進氣口，左中右三個吹面出口四、分析四、分析CN200與與CN200S暖風吹面暖風吹面CN200SCN2001.邊界及分析條件：在標準大氣壓，恒溫20下分析；2.給定同條件參數：簡化進氣部分，蒸發器暖風芯體加風阻系數，轉速3200r/min；概況案例一案例二案例三案例四 CN200S帶風管一個進氣口，四個吹面出口及后吹面出口3. CN200S帶風管邊界條件，簡化進氣部分，蒸發器加風阻系數，轉速3200r/min。概況案例一案例二案例三案例四 CN200SCN2004. cn200與CN200S Y軸

11、流動性對比云圖概況案例一案例二案例三案例四CN200SCN2005. CN200與CN200S 軸側 流動線性 對比云圖概況案例一案例二案例三案例四CN200S帶風管6. CN200S 軸側帶風管 流動線性云圖概況案例一案例二案例三案例四CN200SCN200分別對應左中右和后吹面出口及總風量分別對應左中右吹面出口及總風量CN200S帶風管分別對應前吹面四個出風口（由左及右），后吹面左右出風口及總風量六、六、CN200與與CN200S 暖風吹面風量分配數據對比暖風吹面風量分配數據對比前左吹面前左吹面前中吹面前中吹面 前右吹面前右吹面后吹面后吹面前左中吹面前左中吹面前右中吹面前右中吹面后左吹面后

12、左吹面后右吹面后右吹面總風量總風量CN20057.6194.459.76311.76CN200S60.84148.3262.2837.08308.52CN200S帶風管61.9262.2876.3277.0415.2615.44308.522.風量對比數據表，風量體積單位m/h；分析數據；概況案例一案例二案例三案例四3. CN200S暖風吹面數據說明暖風吹面狀態， CN200S總風量略有下降。裝上后吹面風管以后，可以看出，前吹面四個出風口風量相當，由于暖風狀態內阻比冷風狀態大，所以CN200S風量下降不大，加上風管以后總風量沒有下降。由于內部流場的變化，和冷風狀態相比，暖風狀態后吹面分風比例較

13、小。概況案例一案例二案例三案例四日產591項目各風管壓損CFD分析 分析目標 1. 考察各風管在額定風量下的壓損。 2. 考察各風管內部流動性。概況案例一案例二案例三案例四一、空調進風口前端進氣室壓損CFD分析1234567進風口出風口進風口為：1、2、3、4、5、6； 出風口為：7 。概況案例一案例二案例三案例四1、分析壓損(1) 分析條件：在恒溫20，標準大氣壓下；(2) 通過給定額定出風總風量540m/h，分析在進氣室出風口 靜壓力為 -98 Pa,即進風室在額定風量下的壓損值為98Pa。(3) 靜壓力云圖如下； -98Pa概況案例一案例二案例三案例四2、進氣室特性曲線壓力（壓力（Pa)

14、40608098120風量(m/h)346421.2489.6540579.6 分析條件：在恒溫20，標準大氣壓下；概況案例一案例二案例三案例四3、進氣室流動性對進氣室流動性分析：存在多個明顯較大的渦流、紊流區，流速不均勻，可能使整車噪音增大。概況案例一案例二案例三案例四A . 速度分布云圖對進氣室在恒溫20 ，標準大氣壓，額定風量540m/h分析：概況案例一案例二案例三案例四二、左吹面風管壓損CFD分析13風管進出風口分布圖出風口進風口概況案例一案例二案例三案例四1、分析壓損(1) 分析條件：在恒溫20，標準大氣壓下；(2) 通過給定額定出風總風量118.8m/h，分析在風管進風口 壓力為 404Pa,即出風室在額定風量下的壓損值為404Pa。(3) 壓力云圖如下； 404Pa概況案例一案例二案例三案例四（4）通過靜壓力云圖，分析 結構缺陷 及說明 兩紅圈處因前后結構變化劇烈，產生高低壓區，嚴重 增加風管壓損，造成空調整體分風比例不均勻，建議兩紅圈處修改結構，并分析。概況案例一案例二案例三案例四2、風管流動性對風管流動性分析：無明顯的渦流、紊流區，流線均勻，規則。概況案例一案例二案例三案例四三、右吹面風管壓損CFD分析出氣室進出風口分布圖出風口進風口概況案例一案例二案例三案例四1、分析壓損(1) 分析條件：在