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基于UG的特种车辆空调风道仿真与


第 5期( 总第 1 7 4期) 2 0 1 2年1 0月 机 械 工 程 与 自 动 化 ME CHAN I C A L E NG I N E E R I NG  & AUT OMA T I ON N o . 5 O c t . ( ) 文章编号 : 1 6 7 2 4 1 3 2 0 1 2 0 5 0 1 7 3 -6 -0 -0 基于 UG 的特种车辆空调风道仿真分析与研究 夏   云 , 沈   辉 , 张   轶 , 王 志军 ( ) 扬州大学 机械工程学院 , 江苏   扬州  2 2 5 0 0 9 / 摘要 : 以 UG  N X 高级仿真提供的 N X THE RMA L F L OW 求解器为平台 , 利用三维不可压缩流体 的 k-   ε湍 流运动数学模型 , 对所设计的特种车空调风道气流流动过程进行模拟仿真 , 并进行实验验证 。 结果表明 模 型 建立正确 , 模拟仿真分析结论可靠 , 对缩短风道系统设计周期 、 提高产品设计可靠性及灵活性具有指导意义 。 关键词 :UG 仿真 ; 空调风道 ; 计算流体力学 ; 特种车辆 中图分类号 :U 4 6 9 . 7 9∶T P 3 9 1 . 9    文献标识码 :A 0  引言 由于特种车辆工 作 环 境 特 殊 , 其驾驶室的空间限 制较多 , 导致空调风道无法保证规则外形 , 使风道内的 气流流动呈现不 规 则 特 性 。 由 于 风 道 形 状 过 于 复 杂 , 使得主要依赖经验 的 传 统 风 道 设 计 方 法 设 计 周 期 长 、 设计精确度 差 、 实 验 过 程 复 杂、 成本高的缺点更加显 / / 现 。 本文利用面向企业的 C A DC AM C A E 一体化软 件 NX  完成空调风 道 三 维 图 形 建 立 , 对风道各出 UG, 风口及气流的流动特 性 进 行 仿 真 分 析 , 并通过简易实 验对模型进行验证 。 1  物理模型的建立 图 1 为要进行风道设计的特种车驾驶室模型 。 根 据车室模型中风道布置的位置设计了一款车用空调风 道, 综合考虑车室内 部 结 构 并 结 合 车 用 空 调 头 凉 脚 暖 的出风原则 , 在 UG 中 建 立 的 风 道 模 型 如 图 2 所 示 。 由于要对风道内的空 气 流 动 性 进 行 分 析 , 因此假设风 道密封良好无空气泄漏 。 流数学模型描述 , 其数学模型如下 : ( )连续方程为 : 1 U ? i ) =0 。 …………………………………… ( 1 Xi ? ( )动量方程为 : 2 U Uj ? ( U U P 2 ) ? [( ? ? ? i i j ) ] = + k+ v + - t Xj ? Xj ρ 3 Xj Xj ? Xi ? ? ? U ? i 。 ……………………………………………… t ? ( ) 3 k 方程为 : k U v k ? k) t? ? ? ( j + = + v S- ε 。 …… t t ? Xj ? Xj σ Xj ? ? k ( ) 4 ε 方程为 : ( ) 2 ( ) 3 U v ε t? ? ε ? ? ( ε) ( ε 。 j ) + = +C v S-C ε 1 t 2 t ? Xj ? Xj σ Xj k ? ? ε ) ………………………………………………… ( 4 其中 : P 为平均压力 ; k 为动能 ; ε 为耗散量 ; ρ 为流体密 2 , / , 度; 为流体黏度 常数 v v C k

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