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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(guò)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(cè)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(gè)高低梁的H4燈泡、1個(gè)轉(zhuǎn)向指示燈的PY 21W燈泡（黃燈）及1個(gè)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(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）遮光板。

試驗(yàn)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(yàn)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(jì)算出燈泡的努塞爾特?cái)?shù)分布并進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)自然對(duì)流中相對(duì)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(duì)前照燈的熱傳遞系數(shù)影響很大，這是因?yàn)闊襞輧?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(zhǎng)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