44、车辆热管理系统的设计与优化

车辆热管理系统的设计与优化

一、车内热环境与能耗的逆设计

（一）模型网格划分与流动模型选择

为了对车内热环境进行模拟，首先对座舱模型进行了非结构化网格划分。这是因为非结构化网格具有良好的网格适应性。最大单元尺寸分别选择为 50mm、30mm 和 20mm，并对狭窄空间进行了适当的网格细化，以保证整体网格质量在 0.1 以上。综合考虑计算精度和资源，最终使用 1,957,258 个网格进行模拟。

在流动模型的选择上，根据相关研究，标准 k - ε 模型和 RNG k - ε 模型计算稳定，且 RNG k - ε 模型的精度更高，因此选择 RNG k - ε 模型作为流动模型。壁面函数采用非平衡壁面函数，它能满足大多数壁面流动。空间离散格式采用二阶迎风格式，并应用 SIMPLE 算法。

（二）边界条件与物理参数

一些重要的边界条件和相关部件的物理及表面光学参数分别列于表 1 和表 2。
| BC | 材料 | 边界类型 | 对流换热系数 | 自由流温度 (K) | 厚度 d (mm) |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| 车身 | 钢 | 混合 | 10 | 311 | 5 |
| 仪表盘 | PC | 对流 | 10 | 303 | 5 |
| 控制台 | ABS | 对流 | 10 | 303 | 5 |
| 座椅 | PU | 对流 | 10 | 303 | 15 |
| 人体 | 皮肤 | 热通量 | - | - | 5 |
| 送风 | - | 速度入口 | - | - | - |