Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Матвеев Денис Викторович

Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля
<
Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Матвеев Денис Викторович. Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.03 Ижевск, 2006 123 с. РГБ ОД, 61:06-5/3171

Содержание к диссертации

Введение

1. Аналитический обзор. Постановка задач исследований 9

1.1 Конструкции систем отопления и вентиляции автомобилей 9

1.1.1 Требования к системам отопления и вентиляции автомобилей 15

1.2 Методики расчета систем отопления и вентиляции автомобилей 24

1.2.1 Упрощенный аналитический метод расчета вентиляции салона 24

1.2.2 Графический метод расчета воздухообмена в салоне 28

1.2.3 Метод расчёта системы отопления и вентиляции салона автомобиля основанный на экспериментальных данных 34

1.3 Обзор существующих CAD/CAE программных пакетов 34

Выводы по главе 47

2. Моделирование аэродинамических и тепловых режимов систем отопления и вентиляции автомобиля Иж-2126 49

2.1 Методы построения геометрии модели и расчетной области объекта 49

2.2 Анализ физических процессов, происходящих в системе отопления и вентиляции легкового автомобиля 56

2.3 Математическая постановка задачи. Начальные и граничные условия. Описание расчетной области объекта 59

Выводы по главе 65

3. Численное исследование течения воздуха в системе вентиляции и отопления автомобиля 67

3.1 Анализ результатов расчёта штатного отопителя 67

3.2 Анализ результатов расчёта модернизированной конструкции отопителя 77

Выводы по главе 82

4. Экспериментальные методики исследования системы вентиляции и отопления 84

4.1 Методика экспериментального определения воздухообмена в салоне автомобиля 84

4.2 Аэродинамика подкапотного пространства 85

4.3 Испытания системы отопления и вентиляции легкового автомобиля ИЖ-2126 98

4.3.1 Условия проведения испытаний 98

4.3.2 Методика испытаний 99

4.3.3 Обработка и оформление результатов экспериментальных исследований 101

4.4 Испытания радиаторов легкового автомобиля 103

4.5 Экспериментальное исследование системы отопления легкового автомобиля ИЖ-2126 107

Заключение и выводы 114

Список используемой литературы 116

Введение к работе

Актуальность темы. Всевозрастающая конкуренция в автомобилестроении требует повышения уровня комфортности и безопасности водителя и пассажиров в салоне автомобиля, что связано, в частности, с эффективностью функционирования системы отопления и вентиляции.

Используемые в настоящее время методики расчета и проектирования систем отопления и вентиляции базируются на интегральных методах, позволяющих определять лишь осредненные параметры потока. Главенствующая роль при проектировании таких систем отводится экспериментальным исследованиям, дорожным и климатическим испытаниям. Разработкой, проектированием и оценкой эффективности систем отопления и вентиляции в рамках классического подхода занимались: Фасхиев Х.А., Басыров P.P., Андронов В.Н., Палутин Ю.И., Михайловский Е.В., Штробель В.К.

В условиях значительного сокращения финансирования научных исследований и фондов развития производства, экспериментальные исследования систем отопления и вентиляции практически неосуществимы, а существующие интегральные подходы при расчете таких систем не позволяют создавать конкурентоспособные эффективно функционирующие конструкции.

Зарубежные производители в течение последних лет активно используют новые технологии проектирования указанных систем с использованием САПР, которая включает в себя сертифицированные CAD, САМ, САЕ программные пакеты. CAD и САЕ пакеты позволяют в короткие сроки и с высокой степенью точности спроектировать (построить геометрию), провести расчёт и анализ задач, разрабатываемого изделия, а с помощью САМ пакетов получить готовый прототип изделия.

В данной работе используются САЕ программные продукты позволяющие проводить расчёт и анализ проектируемого изделия, задачи гидро- и газодинамики можно решить при помощи следующих

5 программных продуктов: STAR-CD, ANSYS, AVL и др.

Следует отметить, что в рамках жесткой конкурентной борьбы, зарубежные производители практически не публикуют методики и конкретные результаты технологии проектирования этих систем.

В работе рассматривается одна из возможных и перспективных технологий проектирования и расчета систем отопления и вентиляции с использованием сертифицированных программных пакетов STAR-CD, ANSYS, на примере легкового автомобиля Иж -2126.

Физические процессы, происходящие в системе отопления и вентиляции, с точки зрения внутренней аэродинамики представляют процессы нестационарного трехмерного турбулентного течения и теплообмена. Вследствие сложности рассматриваемой задачи ее разбивают на ряд более простых. Одна из них - расчет внутренней аэродинамики системы отопления. Решив эту задачу, получают граничные условия для расчета вентиляции салона автомобиля.

Данная работа и посвящена разработке технологии проектирования и расчета внутренней аэродинамики системы отопления автомобиля Иж -2126.

Объект исследования: система отопления и вентиляции легкового автомобиля ИЖ-2126.

Предмет исследования: внутренняя аэродинамика системы отопления и вентиляции.

Цель работы.

Разработка технологии проектирования и расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать технологию создания реальной конфигурации расчетной
области, используя имеющие сертифицированные пакеты программ.

  1. Провести анализ физических процессов и обосновать выбор математической модели.

  2. Провести численное моделирование турбулентных течений для реальных конфигураций расчетной области. Применить модель для практических приложений.

4. Выполнить анализ процессов и механизмов, определяющих
структуру турбулентного потока.

  1. Исследовать влияние режимов работы и геометрии области на локальные и интегральные характеристики потока.

  2. Дать рекомендации по проектированию системы отопления и вентиляции.

Научная новизна. Разработанная технология расчета позволила получить ряд новых результатов, к которым можно отнести следующие:

1. Детально исследована структура трехмерного турбулентного потока в штатном и вновь спроектированном многоканальном корпусе системы отопления легкового автомобиля в зависимости от режима работы нагнетателя:

рассчитано пространственное поле скоростей и выявлена его неравномерность при обтекании радиатора;

определены пространственные профили скорости на выходе из дефлекторов системы отопления, определены коэффициенты неравномерности распределения скорости;

получены оценки потерь давления по длине воздуховодов;

определены потери давления на радиаторе в тракте системы отопления;

8 Положения, выносимые на защиту:

  1. Технология проектирования и расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля с использованием сертифицированных программных продуктов.

  2. Результаты детального исследования внутренней аэродинамики системы отопления легкового автомобиля ИЖ-2126.

3. Рекомендации по улучшению существующей и вновь
спроектированной системы отопления.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на «XX международном семинаре по струйным, отрывным и нестационарным течениям» (г. Санкт-Петербург, СПбГУ, 2004 г.); на научно-технической конференции «Новые информационные технологии» (г. Москва, 2003г.); на международной научно-технической конференции «Современные информационные технологии» (г. Пенза, 2003 г.); на международной научно-технической конференции «Аэрофизические методы исследования» (ИТПМ СО РАН , г. Новосибирск, 2004 г.).

Диссертация докладывалась и обсуждалась на кафедрах «Автомобили и механообрабатывающее оборудование» и «Тепловые двигатели и установки» Ижевского государственного технического университета, «Дизайн промышленных изделий» Удмуртского государственного университета, а также на производственно-технических совещаниях в Управлении главного конструктора и отделе компьютерных систем и технологий ОАО «ИжАвто».

Публикации. По теме диссертации опубликовано двенадцать научных работ. []

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 87 наименований. Работа содержит 123 страниц и 61 рисунок, 12 таблиц.

Упрощенный аналитический метод расчета вентиляции салона

Начальная температура - 20 С. Через 40 мин оттаивания 95% зоны А должны быть чистыми.

Для размораживания заднего стекла не используется поток теплого воздуха системы отопления автомобиля, поэтому в настоящее время совершенно оправдано использование электрообогреваемого заднего стекла в качестве стандартного оснащения.

Для автомобилей может быть применен упрощенный метод расчета вентиляции от внешнего воздушного потока, аналогичный расчету аэрации зданий. Как указывалось, основной величиной, характеризующей качество вентиляции салона автомобиля, является интенсивность воздухообмена, приобретающая особое значение в летний период при малых разностях температур наружного и внутреннего воздуха. В качестве расчетной, в таком случае, принимают среднюю эксплуатационную скорость движения автомобиля.

Основной задачей при расчете вентиляции салона автомобиля является определение величины избыточного внутреннего давления. Даже при всех полностью закрытых люках, дверных и оконных проемах воздух проникает через неплотности в дверях, окнах и около рычагов управления, т.е. имеют место эксфильтрация или инфильтрация. При наличии открытых проемов величина избыточного внутреннего давления в большей степени зависит от направления и скорости наружных воздушных потоков, обтекающих автомобиль. Рассмотрим некоторые из возможных вариантов действия на автомобиль аэродинамических сил.

Предположим, что экс- и инфильтрация отсутствует и при всех закрытых проемах давление в салоне автомобиля равно атмосферному. Снаружи на автомобиль действует аэродинамическое давление, характер распределения которого зависит в основном от формы кузова автомобиля. На рис. 1.7 показано распределение давлений на поверхности кузова автомобиля ГАЗ-24 «Волга» в вертикальной плоскости симметрии и горизонтальной плоскости на уровне окон. Воздухообмен происходит через окна и люки. Суммируя давление по площади закрытых люков и окон, можно определить действующие на эти проемы аэродинамические силы.

Для примера, рассмотрим упрощенную схему вентиляции автобуса через расположенные на его крыше люки. Откроем только люк номер 1 (рис. 1.8, а), оставляя закрытым второй люк, и нарушим тем самым равновесие воздушных масс в салоне автобуса. Тогда внутри автобуса в салоне будет действовать лишь атмосферное давление, а снаружи в открытом проеме люка - сумма аэродинамического и атмосферного давлений. В результате произойдет приращение статического давления в салоне на величину ру и через некоторый промежуток времени установится отношение

Таким образом, при открытом люке давление в салоне отличается от атмосферного на величину аэродинамического давления в области открытого люка. Если открыто несколько люков и окон, то избыточное внутреннее давление в салоне будет определяться площадью открытых проемов и действующими в них аэродинамическими силами. Избыточное внутреннее давление в этом случае

Упрощенный метод расчета воздухообмена в автомобильном салоне возможен при следующих допущениях: - температура воздуха внутри и вне автомобиля одинакова; - положение люков и окон (открыты или закрыты) не влияет на характер обтекания автомобиля воздушным потоком; - избыточное давление в салоне одинаково во всем его объеме; - движение воздуха в салоне установившееся. В дальнейшем при уточнении расчета можно отказаться от сделанных допущений и перейти от решения наиболее простых задач к более сложным. Для автобуса движущегося с двумя открытыми люками (рис. 1.8, б).

Анализ физических процессов, происходящих в системе отопления и вентиляции легкового автомобиля

Установившийся температурный режим в -салоне в стационарном состоянии определяется балансом между количеством теплоты, поступающим извне (солнечное излучение Qs) и изнутри (двигатель, отопление, тепловыделение от сидящих в автомобиле людей QH) и теплообменом через поверхность кузова QK И за счет уноса теплоты вентиляционным воздухом QAL- Тепловой баланс может быть выражен следующим уравнением (рис. 1.12):

Работа системы вентиляции и охлаждения особенно затруднена летом в условиях прямого действия солнечных лучей. Плотность поступающего теплового потока составляет в этих условиях примерно 1151,37 Вт/м и зависит от качества теплоизоляции кузова. При площади облучаемой поверхности салона автомобиля среднего размера 2,5 м тепловой поток составляет приблизительно 2676,9 Вт, большая часть которого проникает через окна. Путем применения эффективной термоизоляции (прежде всего крыши), окраски кузова и салона в светлые (отражающие) цвета, а также использования тонированных стекол можно уменьшить этот тепловой поток. Цвет обусловливает изменение температуры в салоне (если сравнивать кузова белого и черного цвета) по сравнению с температурой внешней среды в зависимости от размеров автомобиля на 8-15%. Обычные (нетонированные), стекла пропускают световое и тепловое излучение почти беспрепятственно, поэтому общепринятые в настоящее время большие окна в этом отношении не являются удачным решением. При движении автомобиля воздух, обтекающий кузов, оказывает некоторое охлаждающее действие, но если не применяются дополнительные охлаждающие устройства, температура в салоне постоянно выше температуры внешней среды на 3- 4С в основном по следующим причинам.

В результате выделения теплоты двигателем, трансмиссией и системой выпуска отработавших газов, несмотря на хорошую изоляцию, происходит подогрев воздуха салона. К этому можно добавить теплоту, выделяемую людьми, находящимися в автомобиле, которая в состоянии покоя составляет примерно 116,3 Вт. Летом выделение указанной теплоты (QH) должно компенсировать проветриванием таким образом, чтобы в салоне поддерживалась температура, приемлемая для людей. Столь желанная летом отдача теплоты поверхностью кузова QK вследствие слишком малого перепада температур в салоне (t,) и снаружи (tL) очень невелика. Поэтому, если невозможно получить приемлемую температуру в салоне посредством естественной вентиляции, то необходимо предусмотреть дополнительное охлаждение воздуха, поступающего в салон с помощью охлаждающей системы. С помощью такой системы можно регулировать не только температурный режим в салоне, но и влажность воздуха.

Ниже приведены некоторые общие данные из области теплотехники. Дополнительное охлаждение воздуха салона необходимо при температуре внешней среды выше 35С и интенсивном солнечном излучении. В этом случае, температура воздуха в салоне, во избежание опасности переохлаждения, не должна быть ниже температуры внешней среды более чем на 10, причем температура холодного воздуха, поступающего из теплообменника, не должна быть ниже 5С. Целесообразно охлаждать только часть свежего воздуха (примерно 30%), остальное количество поступающего воздуха следует использовать для освежения воздуха в салоне, тогда возрастает эффективность использования воздуха и уменьшаются конструктивные затраты на кондиционер. Конечно, окна автомобиля (с тонированными стеклами) должны оставаться закрытыми. Тем не менее, для охлаждения воздуха потребляется большая мощность, поскольку нужно не только охладить воздух, но и компенсировать нагрев его от солнечного излучения и внутренний «подогрев» салона. По данным Фиала для среднего легкового автомобиля этот нагрев составляет примерно 5233,5 Вт. Большое преимущество дополнительного охлаждения заключается в том, что с ним уменьшается относительная влажность воздуха в салоне. Она уменьшается примерно на 35% вследствие охлаждения конденсационной влаги в теплообменнике, что при высокой температуре внешней среды и высокой влажности воспринимается особенно приятно. По-другому выглядят требования, предъявляемые к системе отопления и вентиляции, когда необходимо повысить температуру воздуха в салоне в условиях зимней эксплуатации. При проектировании системы отопления следует учитывать, что во время проветривания, т. е. выброса нагретого воздуха через предусмотренные для этого отверстия и имеющиеся в уплотнениях щели, происходит потеря теплоты QAL - это существенно уменьшает КПД системы отопления. КПД зависит от многих параметров, часть из которых определена ниже.

Здесь не учтена потеря теплоты Qk (излучение, конвекция, теплопередача), а также нагрев воздуха в салоне от двигателя, системы выпуска отработавших газов и находящихся в салоне людей. Потеря теплоты зависит от разности температур воздуха в салоне и снаружи автомобиля, которая в свою очередь зависит от количества воздуха, поступающего в салон, следовательно, от скорости движения, а также от качества термоизоляции салона (крыша, двери, боковины). Поэтому обобщенные формулы привести невозможно. В приведенном выше расчете потеря теплоты составила примерно 2093,4 Вт, что можно использовать в качестве ориентировочных данных. При расчете системы отопления следует учитывать только 60% максимального притока воздуха в условиях летней эксплуатации (все отверстия для поступления воздуха открыты), поэтому взято 3,5 м /ч вместо 6,0 м /ч (три полностью открытых отверстиях для поступления воздуха). В качестве, примера на рис. 1.13 приведена кривая зависимости производительности теплообменника с рабочей поверхностью 0,035 м и глубиной элемента 0,04 м от количества поступающего воздуха. Более точные данные о требуемом количестве теплоты могут быть получены только с помощью измерений (при испытании автомобиля). В качестве ориентировочного значения производительности системы отопления автомобиля среднего размера Барт предложил принимать 3954,2 - 5349,8 Вт.

Анализ результатов расчёта модернизированной конструкции отопителя

Описанные выше интегральные методы расчета системы отопления и вентиляции дают лишь осредненные параметры потока, но не дают количественную картину (поля скоростей и температур) о самом течении в салоне автомобиля. Вследствие этого создание эффективно функционирующей системы отопления и вентиляции затруднительно, поэтому на современном этапе развития вычислительной техники, средства автоматизации инженерного анализа, основанные на численных методах, становятся неотъемлемой частью процесса проектирования системы отопления и вентиляции. Многие из таких разработок реализованы в виде специализированных программных комплексов (вычислительных пакетов), позволяющих проводить моделирование сложных и дорогих для натурного эксперимента процессов.

Для успешного применения каждый пакет должен воплощать самые эффективные численные алгоритмы и предоставлять пользователю развитый набор сервисных функций по подготовке исходных данных и обработке результатов расчета. В зависимости от соответствия этим требованиям, программные средства подразделяются на легкие, средние и тяжелые. Степень «тяжести» в данном случае является показателем мощности и эффективности пакета.

В настоящее время «тяжелые» пакеты составляют неотъемлемую часть общей цепочки проектирования и создания новой техники CAD/CAM/CAE - технологии (Computer Aided Design/ Manufacturing /Engineering) и относятся к кругу САБ - технологии.

К числу пакетов, ориентированных на решение задач гидрогазодинамики и связанных с ними задач теплового нагружения конструкций относятся ракеты STAR-CD, CFX, FLUENT, PHOENICS и другие. При этом становится актуальным определение возможности решения задач из определенной предметной области средствами таких пакетов.

Современные инженерные задачи обладают рядом особенностей, к числу которых можно отнести сложную геометрию расчетной области, сложные физико-химические процессы, протекающие в системе, а также существенные ограничения, накладываемые на работу таких систем (мощность, шум, загрязнение окружающей среды).

Одним из мощных инструментов инженерного анализа являются так называемые CAD/CAM/CAE - технологии, среди которых выделяют системы автоматизированного проектирования (САПР), которые предназначены для выполнения инженерно-конструкторских работ (например, Solid Works, Unigraphics, CATIA), и системы проведения расчетного анализа в различных областях машиностроения. Среди систем расчетного анализа можно выделить предпроцессоры и сеточные генераторы (например, ICAM, Gambit), расчетные модули (например, STAR-CD, FLUENT, ANSYS) и постпроцессоры, предназначенные для визуализации и обработке данных.

Для подтверждения заявляемых разработчиком возможностей независимые эксперты проводят сертификацию программного обеспечения. Сертификация программного комплекса позволяет не проводить собственной полной проверки работы того или иного пакета. Основная цель проведения тестовых расчетов состоит в выявлении особенностей постановки конкретной задачи, подбора подходящих граничных условий, разностных схем и других параметров для последующего решения более сложных, вытекающих из решения упрощенных и отлаженных на простых примерах, задач. На основе тестовых расчетов выявляются особенности работы пакета и те же требования, которые должны соблюдаться при выполнении расчетов в среде пакета.

В данной работе рассматриваются возможности использования пакета STAR-CD для решения задач внутренней аэродинамики отопителя в системе отопления и вентиляции легкового автомобиля.

Пакет STAR-CD представляет собой универсальный конечно-объемный вычислительный комплекс, предназначенный для решения задач механики жидкости, газа и тепломассообмена в областях произвольной геометрической конфигурации. Пакет разработан компанией Computational Dynamics Inc, основанной в 1987 г. Научную группу компании возглавляет А.Д. Госмен.

В структуру программного комплекса входят модуль пре- и постпроцессорной обработки ProSTAR и РгоАМ (в зависимости от версии пакета), вычислительный модуль STAR (Simulation of Turbulent flow in Arbitrary Region), компилятор языка Fortran (для операционных систем Windows и Linux). Версия пакета для Windows или Linux поставляется с компилятором Absoft Pro Fortran V6.0 и только с модулем ProSTAR. Версии пакета для UNIX требуют наличия компелятора, поставляемого с конкретной версией операционной системы ее производителем (SGI, HP, IBM, Sun, Compaq или другим). Имеется также облегченная версия пакета STAR-LT.

Модуль ProSTAR представляет собой интерактивную среду, в которой взаимодействие с пользователем осуществляется при помощи командной строки, панелей управления и навигационного центра NavCenter. В наиболее простом варианте работы (с помощью NavCenter) пользователь движется по древовидной структуре окон сверху вниз, начиная от построения геометрии расчетной области и задания параметров, определяющих постановку задачи, и заканчивая обработкой полученных результатов.

Модуль РгоАМ представляет собой расширенную версию ProSTAR, позволяющую производить автоматизированное построение сеток в произвольных трехмерных областях (в ProSTAR реализован блочный метод построения сеток). Дополнительно к РгоАМ предлагается широкий набор проблемно-ориентированных модулей.

Экспериментальное исследование системы отопления легкового автомобиля ИЖ-2126

В качестве метода дискретизации используется метод конечного объема. Для дискретизации по времени предлагаются полностью неявная схема и схема Кранка-Николосона. Для пространственной дискретизации используется противопоточная схема 1-ого порядка; центрированная схема 2-ого порядка; схема MARS (Monotone Advection and Reconstruction Scheme) 2-ого порядка; схема QUICK 3-его порядка. Для решений разностных уравнений используются методы SIMPLE (для установившихся течений), PISO (процедура типа предиктор/многошаговый корректор), SMPISO (более устойчивая вычислительная процедура, используемая на неортогональных сеточных структурах) [9].

К другим возможностям пакета можно отнести графический и командный вывод; режимы работы, сопровождаемые интерактивными предупреждениями и средствами подсказки; широкий набор средств построения сеток; импорт геометрических моделей в форматах STL, IGES; разнообразные средства визуализации и обработки результатов (векторные, цветовые контурные заливки, изоповерхности, сечения, трассировки частиц, анимация); наличие интерфейсов к другим программам и пакетам, включая трансляцию конечно-элементных моделей и графическое представление результатов (ANSYS, ICEM, SAMM); экстраполяцию результатов на произвольного вида сетки и поверхности (для выдачи результатов в конечно-элементные пакеты); построение графиков и импорт их в форматы GIF, PS, EPS. Основной недостаток ProSTAR - слабый геометрический моделер, а следовательно и генератор сеток, что вынуждает обращаться к другим САЕ программным пакетам, одним из которых является ANSYS.

ANSYS - многоцелевой конечно-элементный пакет для проведения анализа в широком круге инженерных дисциплин (прочность, теплофизика, динамика жидкостей и газов и электромагнетизм).

Препроцессор ANSYS позволяет создавать геометрические модели собственными средствами и импортировать готовые. Геометрическая модель в дальнейшем может быть модифицирована любым образом, поскольку при импорте осуществляется перетрансляция данных в геометрический формат ANSYS и деталь не подменяется "неприкасаемой" конечно-элементной сеткой. Пользователь может удалять несущественные мелкие детали, достраивать определенные детали, проводить сгущение-разрежение сетки и другие важнейшие операции, без которых, порой, дальнейшее решение будет совершенно некорректно или вообще не сможет быть достигнуто. Построение поверхностной, твердотельной и каркасной геометрии и внесение изменений осуществляется средствами геометрического моделера.

Связь ANSYS с CAD-системами осуществляется множеством способов, среди которых: прямой доступ к геометрии тяжелых пакетов, а также импорт множества стандартных форматов, что позволяет проводить расчёт и анализ конструкции построенной в любом из пакетов электронного геометрического моделирования. ANSYS также связан с большинством известных расчетных пакетов, что позволяет успешно выстраивать единый интегрированный процесс всестороннего анализа конструкции. Выводы и задачи исследований 1. Обзор и анализ методик расчета систем отопления и вентиляции легкового автомобиля показал, что в их основу положен интегральный подход, который позволяет определять лишь средние параметры. Для расчета систем отопления и вентиляции используется классический гидравлический расчет, с использованием оценки местных и линейных потерь. 2. Методы решения не позволяют получить необходимую информацию о структуре течения в воздуховодах системы отопления и салоне автомобиля, необходимую для создания эффективно работающей системы отопления и вентиляции. 3. Вместо существующих методик необходимо использовать новую технологию расчета, которая состоит из следующих этапов: - построение на основе конструкторской документации геометрии исследуемого объекта, с использованием CAD - программных пакетов (Solid Works, Unigraphics, CATIA); - трансляция полученной геометрии в САЕ - программные пакеты или препроцессорные модули к ним (SAMM, ICEM или ANSYS/Stractural); - создание конечно-элементной сетки расчетной области исследуемого объекта; - трансляция полученных элементов и узлов в расчетный модуль STAR-CD; - численный расчет течений в системе отопления и вентиляции; - анализ полученных данных; рекомендации по устранению выявленных недостатков и проектирование эффективно работающей системы отопления.

Похожие диссертации на Разработка технологии расчета системы отопления и вентиляции легкового автомобиля