应用简介丨CAE仿真技术在空调制冷产品设计中的应用简介

2017-11-01
 

引言

空调制冷产品设计中,所涉及的仿真类应用种类繁多,如风道优化、噪音、热交换器换热、配管振动、包装防护等等。

通过真技术,可以优化空调结构及性能,缩短研发周期,降低研发成本,从而也大大提高产品市场竞争力,因此受到现代企业日趋重视。




制冷蒸发器换热问题

  • 蒸发器换热效果

  • 翅片类型对换热效果的设计

  • 管内制冷剂流动特点

  • 管内相变问题

ANSYS CFD通过研究换热管内的流动分布,可以分析换热效果,为换热参数的设计提供依据。另外,通过对不同翅片类型的对比求解,可以用与翅片的选型分析,决定最优的翅片参数。



空调外机流场问题

  • 导流罩设计

  • 风机安装设计

  • 外机噪音分析

  • 散热翅片中冷凝器布设方式设计

ANSYS CFD软件通过对外机仿真分析,模拟出翅片面上的速度分布特点,进而优化设计冷凝器排布方式,同时,也可以模拟出导流罩导流性能,及风机相关的噪音指标。在空调外机设计上,ANSYS CFD能提供一套完整的解决方案。



压缩机流场问题

  • 涡旋压缩机内部流场问题

  • 活塞式压缩机内部流场问题

  • 压缩机管路系统流场问题

ANSYS CFD具有完善的动网格技术,能满足不同类型压缩机内的流场分析,如活塞式网格层铺技术等;另外ANSYS CFD还为不同类型的压缩机提供不同的网格划分技术,如活塞式压缩机要求的纯六面体网格,涡旋式压缩机所需求的棱柱层式网格。



配管振动优化与减重

  • 压缩机配管减振计算

  • 压缩机配管疲劳寿命计算

  •             管路优化与减重

在空调结构设计中,由于设计不当导致振动过大造成的结构失效破坏意境成为影响产品可靠性的重要原因,给产品的品质形象带来负面影响也是很严重的,配管的振动是其中最需要关注的问题。通过结构仿真,不但要尽量减小压缩机在整个频率运行期间内配管振动所导致的应力和变形量,而且也需要兼顾考虑配管的疲劳寿命是否合格并尽可能降低配管的材料使用以降低成本。



整机跌落与包装优化
  • 部件跌落破坏计算

  • 整机跌落破坏计算

  • 整机带包装跌落防护设计优化

空调机等家用电器在运输和搬运过程中常出现跌落现象,这样会造成空调机内部结构在跌落中发生大的偏移和损坏,对空调机的正常运转产生重大影响,因此通常情况下需要采用大量包装材料以防止该种跌落破坏。但是包装材料由于采用了价格较为昂贵的泡沫类材料如海绵、纸板等,造成运输及包装成本的增高。为了减少包装材料的使用量,降低成本,需要多次对包装结构进行跌落测试实验,以达到减少包装材料使用量并满足跌落时空调部件不发声损坏的目的。



相关CAE软件模块:

几何建模:Ansys SCDM

结构仿真分析:ANSYS Mechanical

显式动力学分析:ANSYS LS-dyna、ANSYS Explicit STR

疲劳寿命分析:ANSYS nCode Designlife

流体仿真分析:ANSYS CFX、Fluent、ICEM CFD

设计优化分析:Ansys DesignXplorer






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