汽車前照燈溫度分布的熱能分析和燈泡的熱能轉移過程

?

汽車前照燈溫度分布的熱能分析和燈泡的熱能轉移過程

全負荷條件下，研究了前照燈表面的溫度分布和熱傳遞系數，確定了預測的溫度值，然后將溫度范圍和熱傳遞系數與以往的數據進行比較。熱分析所用燈源有：1個高低梁的H4燈泡、1個轉向指示燈的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荷大而產生的熱變形。試驗考慮了熱輻射和共軛效應，得到速度和溫度分布以及可能的熱點，確定凝結區域。計算出燈泡的努塞爾特數分布并進行對比，發現自然對流中相對重要的傳熱系數變大。

研究得出以下結論。

（1）CFD是汽車前照燈在熱輻射和共軛效應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和凝結區域。

（2）熱輻射對前照燈的熱傳遞系數影響很大，這是因為燈泡內鎢絲溫度很高。

盡管前照燈的外殼幾何體很復雜且處在非等溫表面的條件下，但經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