Внутренний климат автомобиля
ОАО «Автомобильный завод «УРАЛ» (г. Миасс, Челябинская область.) (www.uralaz.ru) в сотрудничестве с ООО «ЕвроТехПласт» (г. Нижний Новгород) разрабатывает автомобили различного назначения. Одним из важнейших требований, предъявляемых к современным автомобилям, является обеспечение комфортных условий внутри машины в различных климатических условиях в широком диапазоне окружающей температуры. В соответствии с современными нормами в кабине и салоне автомобиля должен обеспечиваться заданный температурный режим с допустимым перепадом температуры по пространству, ограничениями по скорости движения воздуха и времени работы системы для достижения заданного теплового режима. Весьма эффективным инструментом проектирования автомобильных климатических систем (обогрева и охлаждения) является современная технология имитационного моделирования, позволяющая с высокой точностью рассчитывать термодинамику реальной кабины автомобиля с учетом всех конструктивных особенностей: сложной формы воздуховодов, кресел, агрегатов и различного оборудования, установленного внутри автомобиля.
Для численных исследований работы систем обогрева и охлаждения предложенного автомобиля Саровский Инженерный Центр (СИНЦ) разработал серию детальных дискретных моделей кабины и салона, размерностью до 8 млн. ячеек каждая на основе ряда 3D математических конструкторских моделей, предоставленных заказчиком. Дискретные модели учитывают все конструктивные особенности кабины и салона автомобиля, включая реальную форму внутренней поверхности кабины и салона, воздушных магистралей отопителя и испарителя, сопел, дефлекторов, компоновку кресел, отражают различные варианты модификации конструкции. Для расчета нестационарных термодинамических стояний воздуха при работе отопителя и охладителя в СИНЦ применяются лицензионные программные средства STAR-CCM+, компании CD-adapco, обеспечивающие эффективное решение задач большой размерности в параллельном режиме на кластерных компьютерах. Для решения рассматриваемых задач использовалось до 96 ядер НР кластера СИНЦ.
В результате тесного взаимодействия разработчиков автомобильной техники и специалистов по компьютерному моделированию СИНЦ в сжатые сроки численно проанализирована серия различных конструктивных вариантов компоновки магистралей и элементов систем обогрева и охлаждения и найдено оптимальное решение, обеспечивающее надежную устойчивую работу конструкции и выполнение всех предъявляемых к ней требований. Совместно разработанные технические решения успешно подтверждены натурными испытаниями на опытном образце автомобиля, что на практике доказывает высокую эффективность использования современных компьютерных технологий в поиске оптимальных вариантов конструкций и систем в отечественном автомобилестроении.