汽車前照燈溫度分布的熱能分析和燈泡的熱能轉(zhuǎn)移過程

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汽車前照燈溫度分布的熱能分析和燈泡的熱能轉(zhuǎn)移過程

全負(fù)荷條件下，研究了前照燈表面的溫度分布和熱傳遞系數(shù)，確定了預(yù)測的溫度值，然后將溫度范圍和熱傳遞系數(shù)與以往的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。熱分析所用燈源有：1個高低梁的H4燈泡、1個轉(zhuǎn)向指示燈的PY 21W燈泡（黃燈）及1個定位功能的W 5W燈泡，這些燈泡的功率分別為75、24、6W。這些前照燈材料包括聚碳酸酯透鏡（PC）、PP TD40外殼、塊狀模塑料（BMC）反光鏡和聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）遮光板。

試驗和仿真分析前照燈由于使用塑料材料和承受的熱負(fù)荷大而產(chǎn)生的熱變形。試驗考慮了熱輻射和共軛效應(yīng)，得到速度和溫度分布以及可能的熱點(diǎn)，確定凝結(jié)區(qū)域。計算出燈泡的努塞爾特數(shù)分布并進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)自然對流中相對重要的傳熱系數(shù)變大。

研究得出以下結(jié)論。

（1）CFD是汽車前照燈在熱輻射和共軛效應(yīng)條件下的重要分析工具，利用CFD可以確定前照燈可能的熱點(diǎn)和凝結(jié)區(qū)域。

（2）熱輻射對前照燈的熱傳遞系數(shù)影響很大，這是因為燈泡內(nèi)鎢絲溫度很高。

盡管前照燈的外殼幾何體很復(fù)雜且處在非等溫表面的條件下，但經(jīng)仿真分析仍然能夠獲得理想的長等溫圓柱體的熱傳遞特性。

刊名：Heat Mass Transfer（英）

刊期：2014年第50期

作者：K. Furkan Sokmen et al

編譯：陳飛