汽车除霜除雾原理
如图所示，整车除霜除雾系统一般是利用发动机的热水， 通过空调系统的暖风水箱，把空气加热成高温的干空气，然后 从空调除霜风口送出，通过整车的除霜风道和出风口，吹到挡风玻璃和侧玻璃后视镜区域。通过热空气将玻璃加热，融化掉霜层或利用干空气将雾驱散掉。
除霜除雾原理示意图
汽车除霜除雾的影响因素
一、整车冷却系统对除霜除雾的影响因素
1. 发动机水温的影响 随着发动机技术的提高，其效率不断提高，导致余热下降，
发动机水温上升慢，水温低。特别是柴油发动机，这个问题更加明显，导致除霜效果差。
2. 暖风水箱水流量的影响 冷却系统常见影响除霜除雾的因素是暖风水箱的水流量问题。正常的车在进行低温除霜试验时，其暖风水箱的进出水温差在7 ～ 10 ℃左右，一但水温差异过大，则说明通过暖风水箱的热水流量低。此外，暖风水箱中存在空气也会影响采暖效果。
二、整车空气系统对除霜除雾的影响
1. 除霜风道对除霜除雾的影响 由于车厢内空间有限，而且风道在仪表台下方布置，要考虑避让其他零部件和满足安装需求，基本上风道就是哪里有空间就从哪里走，所以风道经常设计得外型弯曲，粗细不均。这样就导致风道的风阻增大，气流分配不均等问题，会使除霜出风量减少，出风不均匀，特别是侧除霜风量小，后视镜区域难以除掉霜层或雾气。
2. 除霜出风口对除霜除雾效果的影响 除霜出风口的位置、形状、大小、气流方向及侧除霜除雾风口布置在设计时都必须注意几个原则性的设计要求，否则就会产生不好的影响。
汽车除霜除雾标准
- • GB 11555-2009 汽车风窗玻璃除霜和除雾系统的性能和试验方法
- • GBT 24552-2009 电动汽车风窗玻璃除霜除雾系统的性能要求及试验方法
- • GBT 19933.5-2005 土方机械 司机室环境 第5部分 风窗玻璃除霜系统的试验方法
汽车除霜动力学仿真
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驾驶舱挡风玻璃除雾的CFD模拟
▶案例一：轻型客车驾驶室除霜分析
方案亮点：
运用Fluent软件，采用κ-ε的RNG数学模型对某轻型客车前除霜系统进行了流场和温度场的模拟，找出了除霜风道设计上的不足，给出了相关的改进建议。案例概览：
1. 以驾驶室内仪表板组、内护板组和座椅等主要组成部分为主题建立数学模型；
2. 由分析计算出的流线图判断初始设计风道存在一定问题，经优化调整后，除霜风道得到了较好的流线分布；
3. 结论：CFD数学模拟试验方法与实际试验情况接近，给除霜风道的设计和改进提供了很好的预判。
▶案例二：车辆风窗玻璃除霜系统性能的数值模拟与试验
方案亮点：
针对某车型除霜系统试验情况，通过计算流体力学方法对该试验进行了数值模拟重现，寻找除霜系统的不足，并对系统进行改进，保证该车的除霜性能满足国家标准要求。案例概览：
1. 通过稳态等温空气动力学分析，考查风管喷嘴的气流方向、速度、玻璃上的速度分布等；
2. 利用瞬态除霜模拟，通过从流场的稳态求解获得能量方程的瞬态求解来计算整个流场区域的瞬态温度场和冰层的融化情况；
3. 结论：a. 在喷嘴的结构、喷射气流的位置与方向达到要求后，除霜喷嘴气流的动量是影响除霜性能的主要因素之一；b. 更换大流量鼓风机后，该车除霜性能满足国标要求，试验数据与数值分析结果较为相近；c.通过CFD方法可以观察到一些试验中难以观察的流动现象，也可以比较准确地得到某些通过试验方法难以测量的数据，因此有助于在产品设计过程中对一些部件进行优化改进。
▶案例三：微型汽车空调除霜除雾风道的技术改进
案例简介：
本文根据五菱之光微型汽车的除霜系统特点，利用分析对比的方法，借鉴现有其他车型的做法，改制目前的风管，进行实车环境实验。同时，利用Fluent 软件，采用RNG k-ε 模型，对五菱之光除霜系统进行了数值分析。并在环境模拟实验进行了环模除霜试验验证，计算结果与试验结果吻合较好，反映了同一趋势，计算结果与试验结果之间的误差，可通过结构细化与模型的修正得以进一步完善。
专家工作室
黄宏艳：博士，海基科技副总经理，具有十年以上CAE仿真工程经验。在具体咨询项目中，先后担任大型客机燃油与环控系统仿真、核电站主蒸汽供应系统仿真、核电流体系统分析专用部件开发、汽车冷却、润滑与整车热管理系统仿真、燃油系统设计-仿真分析平台建设等咨询与开发项目的技术负责人。同时，精通发动机喷管、进气道和流固耦合问题的模拟分析。
隋洪涛：博士，海基科技副总经理，具有十五年以上CAE仿真经验。曾主持完成了航空、航天、汽车、船舶、能源领域等工程咨询项目一百多项,曾参与完成国家自然科学基金、航空基金各一项，有十二篇论文在国内外发表；出版专著《精通CFD动网格工程仿真与案例实战》。
王健：海基科技CAE工程师，具备多年CAE仿真工程经验。能够熟练运用PumpLinx、Flowmaster、Fluent、ICEM、CATIA等商用软件进行水力学数值模拟仿真，先后参与完成多个泵阀设计与CFD仿真分析算例、水下航行体空化仿真分析算例、核电行业相关设备CFD仿真等项目。
