(2) 外部的太阳辐射透过玻璃影响车灯内部温度场

(3) 内部反射镜的物性参数如散射分数等也会对车灯内部的温度场造成一定的影响。 由于我们主要的研究对象是车灯内部的温度分布，所以我们要做的主要工作是对车灯内

部腔体进行热分析研究，一般的热分析方法有解析法、实验分析法、数值模拟法[7]，本课题 中主要使用的是数值模拟法。温度场我们的主要对象，在使用 fluent 计算温度场分布时主要 考虑到的是车灯内部各个部件之间的热交换以及内部空气流动所带来的一定影响。

1。2 汽车车灯研究的发展现状

1。3 主要研究内容及方案

对车灯内部的热分析研究是本文的重点研究方向。首先在icem中建立车灯的有限元模型 并在icem中完成网格的划分后倒入fulent中对车灯模型进行热分析。模型中的材料与边界条件 等参数通过查阅文献获得，对车灯配光镜内表面的温度分布进行分析。进一步通过不同时间 的天气条件与当地位置加入太阳辐射模型，用以确定车灯配光镜内表面在不同天气状况下的 温度分布，具体的研究步骤如下：

(1) 建立车灯的几何模型。

(2) 对建立好的几何模型根据实际情况进行网格划分，在温度变化较为剧烈以及模型较 为细节的部分密集的划分网格以得到较为准确的数据，在温度情况变化平缓以及几何形状改 变不大的区域可以较为粗糙的划分网格提高计算速度。

(3) 车灯内的温度场分析，温度场分析只涉及到灯泡，灯泡外部涂层，配光镜，放光镜 等部位，由于一半车灯为了满足设计要求有许多细微部位的设计，在流体计算中可进行忽略 或以近似图形代替。并通过查阅相关资料获取材料参数与相关的环境数据。

(4) 在Fluent软件中设定合适的各项参数以及边界条件，计算出车灯内部的流动情况以及 温度分布。

(5) 对计算结果进行分析。

(6) 进行简单的外场试验以验证方法的正确性 同时考虑到不同的灯丝功率和材料参数情况建立计算模型，对不同的结果进行对比分析

并以此对车灯的优化做出一定的建议。

第 4  页 本科毕业设计说 明书 

2 车灯内部传热理论分析

2。1 汽车车灯内部传热分析

汽车车灯内部的传热过程较为复杂涉及到多种传热方式并且车灯内部各部件之间也存在 较为复杂的换热关系[9]。灯泡通过辐射和对流的方式同时向配光镜和反光镜传热。反光镜与 配光镜之间也存在对流和辐射换热关系。由于车灯配光镜和反光镜相邻，这两个部件间也存 在热传导关系。最后车灯内部的热量通过配光镜和反光镜的外表面和外界环境进行换热。当 考虑太阳辐射时，太阳辐射也会通过热辐射方式向配光镜和反光镜那个外表面传热。当整个 系统进行到一定程度和外界环境换热达到平衡后，车灯内部的温度趋于稳态[12]。当车灯熄灭 后，汽车车灯通过相同方式向外界散热，此时是非稳态过程，当车灯达到室温后，恢复到室 温下的稳态传热。

图2。1 车灯各部件间的传热关系

从图2。1中可看出车灯内部各组件之间存在对流换热、热传导、热辐射三种换热方式，接 下来对这三种换热方式进行分析探讨。在本论文中是利用Fluent软件通过有限体积法来实现计 算车灯模型中的三种换热计算的[13][14]。

2。2