[發明專利]基于CAE仿真技術的車載空調風道的設計方法

有效

• 申請號: 201510066410.0
• 申請日: 2015-02-09
• 公開（公告）號: CN104715104B
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 吳承輝;李鋒;朱貞英;門永新;吳成明;馮擎峰
• 申請（專利權）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙)11391
• 代理人: 范曉斌,郭海彬

技術領域

本發明涉及汽車設計技術領域，特別是涉及基于CAE仿真技術的車載空調風道的設計方法。

背景技術

車載空調，與乘員舒適性息息相關，擔負著車內除霜、采暖、降溫、通風換氣等諸多功能，是評價舒適性的重要指標之一。

1、前沿的風量優化創意。

提升乘員舒適性，首要之重是提升空調的性能。風道作為車載空調重要組成部分，很難一次設計到位，在實際的設計生產過程中，存在個別風口風量偏小甚至不出風的情況。排除空調主機風量不足的前提下，如今科技高速發展，已經可以通過加裝昂貴的傳感器、格柵自動控制系統來均勻分配幾個出風口的出風量，如專利《風量調節裝置及方法》(CN201110127728.7)中提到風量檢測器、控制器以及送風模塊，由風量檢測器檢測風道前端的風量，交由控制器分析后控制送風模塊，但此類方法存在成本費用過高的問題。

2、傳統的風量優化創意。

傳統的風道設計過程中如果存在風量分配不均，主要通過改變管道走向及風道分叉口截面，對結構件改變的程度較大，有的甚至須重新設計，大大延長了研發周期，且考慮到總布置及工藝成本，很多優化方案很難在風道設計中具體實施，最終設計的風道較難達到理想的風量分配。因此催生了許多風量可調風道的想法和創意，比較具有代表性的如《一種適用于多種風量分配比的風道分配箱》(CN201220439694.5)，在相鄰兩個空氣出口之間設置有導流板，并在風道叉口處設置調節孔板，該調節孔板上開有多個調節孔，通過在空氣出口位置增設調節孔板，通過試驗調節孔板的孔隙率可以方便地滿足各種分配比的要求，而無需設計不同主體結構的風道分配箱。

但是，上述的傳統風量優化方法存在問題，即前期設計需要反復試驗驗證，其周期長且成本高。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種基于CAE仿真技術的車載空調風道的設計方法，以解決現有技術中對于車載空調風道的分類優化中存在周期長且成本高的問題。

本發明提供了一種基于CAE仿真技術的車載空調風道的設計方法，包括：建模步驟：利用三維建模軟件將初步設計的車載空調風道建成風道三維模型，所述車載空調風道被配置為具有多個分叉風道，每一所述分叉風道具有對應的出風口；仿真分析步驟：對所述風道三維模型進行CAE仿真分析，獲得氣流在所述初步設計的車載風道內的氣流分布；風量分配判斷步驟：根據通過所述CAE仿真分析所獲得的所述氣流分布，判斷各個所述出風口的出風量是否處于對應的預定范圍內；優化步驟：在任一所述出風口的所述出風量不處于對應的所述預定范圍內的情況下，選擇性地采用多種風道優化方式中的一種或多種對所述風道三維模型進行優化，并返回至所述仿真分析步驟對優化后的所述風道三維模型進行所述CAE仿真分析，直至在所述風量分配判斷步驟中判斷各個所述出風口的出風量處于對應的所述預定范圍內；其中，所述多種風道優化方式包括：改變至少一個所述分叉風道的至少一個位置處的彎折角度；改變至少一個所述分叉風道的至少一個位置處的橫截面積；以及在至少一個所述分叉風道的風道岔口的上游處設置用于阻流或引流的導流結構。

進一步地，所述導流結構包括以下一種或者多種：設置在相鄰兩個分叉風道的風道岔口處的導流體；設置在相鄰兩個分叉風道的風道岔口處的開孔結構，所述開孔結構具有通風孔，所述開孔結構用于按照分配調整不同所述分叉風道的出風量。

進一步地，在所述優化步驟中，包括以下一種或者多種步驟：改變所述導流體的形狀或者體積或者位置；改變開孔結構的通風孔的孔徑以及通風孔的數量。

進一步地，所述開孔結構位于所述相鄰兩個分叉風道的進風口處，并且使得氣流僅通過所述通風孔進入到不同的兩個分叉風道中。

進一步地，設計方法還包括模型導出步驟：將各個所述出風口的出風量對應的預定范圍內的風道三維模型的結構數據導出；如果在所述優化步驟設置了導流結構，將具有導流結構的三維模型與風道三維模型一起導出結構數據。

應用本發明的基于CAE仿真技術的車載空調風道的設計方法，在設計階段就能及時發現風道設計上的缺陷，避免失效產品的生產及實驗，最大限度的減小生產、試驗成本。而且更能直觀地找到缺陷原因，從根源上優化產品，有效實現各風道內分量分配，既大幅度縮短研發周期，降低設計成本，又杜絕了后期產品報廢。滿足如今生產線上快速、高效、低能耗的要求。

根據下文結合附圖對本發明具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本發明的上述以及其他目的、優點和特征。

附圖說明