汽车风道设计

汽车风道设计

.,要保证将其制冷和采暖设备的出风匀称地送入车厢内。

在满意该使用效果的前提下,尽可能地做到结构简洁,制造便利,与车内内饰设计及附件相协调。

风道系统设计时,需考虑以下因素:、内饰造型设计以及底盘设计中和风道设计相关的状况;,空调汽车的风道压力损失问题较为严峻,因此在设计、布置风道时,应特殊留意风道中的压力损失;,各支管路之间的空气流淌的压力损失差值不得超过15%,并要具体计算各支管路的沿程阻力损失;,因此要对风道的风速进行掌握。

~11,新风入口处风速5~6,~8,支风道风速4~,过滤器风速1~;,以保证空调系统功能的发挥;,以削减空气在风道输送过程中的冷、热量损失,并防止低温风道表面结露。

常用的保温材料有聚苯乙烯泡沫塑料、玻璃棉、聚氨脂泡沫塑料等,为了防止火灾,车外风道最好用泡沫石棉隔热,并用石棉布包扎;,汽车空调风道的压力损失问题较为严峻,风道压力损失是由沿程压力损失和局部压力损失两部分组成。

,由空气与管壁之间的摩擦、空气分子与分子之间的摩擦而产生。

风道单位长度的沿程压力损失又称比摩阻的计算式如下:1242..式中:λ——摩擦阻力系数;ν——风道内空气的平均速度;——风道的水力半径;=;——风道的过流横截面面积2;——风道的周长;摩擦阻力系数λ是雷诺数和管壁粗糙度的函数。

若空气流淌呈层流状态时2300,λ值与管壁表面粗糙度无关,只与有关,即λ=64当空气呈紊流状态时2300,有三种状态:⑴当层流边界层掩盖住管壁凸起高度时,为水力光滑管,此时影响λ值的只有,⑵当层流边界层只是掩盖住管壁一部分凸起高度,而另一部分凸起高度在边界层外时,为过渡状态,此时λ既与有关,又与管壁粗糙度有关。

⑶假如层流边界层很薄,管壁凸起高度完全突出在边界层外部,属于水力粗糙管,λ只与管壁表面粗糙度有关而与无关。

但是对于大部分风道而言,空气的流淌处在紊流过渡区,λ值既与有关,又与管壁表面粗糙度有关,λ值与和的关系可参阅一般空调设计手册和管道设计手册中的有关图表。

风道内空气的平均速度ν对风道沿程压力损失的影响最大,假如在相同风量时,风道中风速选得过大,虽然可减小风道的尺寸,但同时也会使风道内空气流淌的沿程阻力以速度的平方值增加,而且还需要配置高压风机来满意风道出口风速的要求;反之,在相的风同量条件下,把空气速度选得过小,虽然风道阻力损失减小,但时同使风道尺寸过大,造成安装不便利,风道在车厢里所占空间过多。

为此,:空调系统风量3新空气风道主风道分支风道80056~102~4800~80007~158~144~88000~2500012~1810~164~8..风道摩擦阻力系数λ和单位长度的沿程压力损失也可采纳如下的简化计算式计算:①风道材料为薄钢板,,2;2——圆形风道内径或风道当量直径;适用范围:≤≤2;3≤ν≤20;②风道材料为塑料板或玻璃钢,风道内壁表面各凸出部分的平均高度肯定粗糙度为1时,2;2——圆形风道内径或风道当量直径;适用范围:≤≤2;5≤ν≤30;要降低风道沿程压力损失,就要求风道内表面光滑平整,以降低风道表面的肯定粗糙度,从而减小摩擦阻力。

、流淌方向或速度突然突变时,会在风道内发生涡流或速度的重新分布,从而使流淌阻力大大增加,造成能量损失。

例如当空气流过三通管、四等部件时,因流量转变而产生的局部阻力损失;当空气流过弯管、渐扩管、渐缩管、风门等部件时因气流速度或方向转变而产生的局部阻力损失。

不论哪类局部构件,其所引起的局部阻力损失均可依据下式计算:22——局部阻力系数,其取值依据相应的风道截面气流速度查阅有关的工程手册;设计风道时,为了减小局部阻力,通常实行如下技术措施:①避开风道截面突变..风道截面突然扩大,会使部分气流因流速的变化而脱离扩管的壁面,在扩大截面处产生涡流,形成局部阻力损失。

因此,在风道布置长度允许的条件下,应采纳渐扩或渐缩管道,使局部阻力损失和噪音减小。

一般渐扩管中心角≤14,渐缩管中心角40为宜。

②风道应尽量削减转弯由于空气流过弯管时,气流主流会因流向突变而脱离管壁表面,使局部区域消失真空,气流会在局部区域回旋,造成能量损失,而且产生噪音。

为了减小转弯处的局部阻力系数,可以减小转弯处的曲率半径和削减弯管过渡的节数。

矩形风道的弯头,除了减小曲率半径之外,还可在弯头内部设置导流板来减小局部阻力系数。

在处理竖直风管与车内纵向风管的接头时,两者截面应尽量接近,尽可并能地增大90弯头的圆角半径,若增设导流板,风阻可明显减小。

在紧靠弯头的后面气流还未稳定,不宜设置出风口,假如必需设置出风口,应在弯头或风口处加导流板。

③处理好局部管件的形成与连接局部管件不仅涉及局部阻力而且关系到噪音,假如处理不好局部管件的形成和连接,涡流的生成可能性大大增加。

则不仅会大大增加局部阻力,而且会使..局部管件成为噪声源。

增设导流板和合理确定弯曲半径会改善局部管件的连接状况。

④风道与风机连接应合理气流在进出风机处要求匀称分布,不要有流向和流速的突然变化。

气流出口的连接管应保持直管段,~,假如受空间限制,出口管必需折弯时,应在弯管中增设导流板,而且转弯的方向要顺着风机叶轮转动的方向。

风机进口接管的连接要留意涡流,由于设计不好,涡流损失大,使风量削减,加装导流板后,风量损失就削减到5%。

⑤出风口的局部阻力为了减小出风口的局部阻力系数,应尽量降低出风口的出口流速。

气流从风道排出时,当出口处无阻挡时,能量损失等于出口动压。

当有阻挡,例如网罩、百叶、风球等,能量损失将大于出口动压,即局部阻力系数会大于..1。

因此,只有局部阻力系数大于1的部分才是出口局部阻力损失,等于1的部分是出口动压损失。

将出口做成集中作用较小的渐扩管,以减小局部阻力系数,ζ。

⑥进风口的局部阻力气流进入风道时,由于产生气流与风道内壁分别和涡流而造成局部阻力。

不同的进口形式,其局部阻力系数相差很大,因此,选择风道进口形式特别重要。

⑦风道的截面要与车身总布置及内饰造型相协调对于不同的车型,通过考虑内饰造型和车身总布置等因素,将风道截面设计成不同的外形。

对于公共汽车类空调客车,往往采纳榄核形截面的送风管道,能产生宽敞车厢的效果;对于长途空调客车,采纳矩形截面的送风管道