3。2  网格划分  11 

3。3 载荷以及边界条件 。 13 

3。4 车灯温度场的计算及分析 。 16 

3。4。1 不考虑天气因素的车灯热分析 。 16 

3。4。2 考虑天气因素的车灯内部热分析 。 18 

3。4。3  灯丝功率为 55w 时的车灯内部的温度分布  19 

3。4。4  漫射分数为 0。1 时的温度场  20 

3。4。5  不同材料对配光镜上温度分布的影响  21 

3。4。6  温度随时间变化情况  22 

4  实验验证  28 

结 论 。 32 

致 谢 。 34 

本科毕业设计说明书 第 1 页

1 绪论

1。1 研究背景

随着汽车制造业的日益发展，汽车上运用的制造技术变得越来越先进，在汽车车灯的制 造技术发展中这一点体现的尤为显著。到目前为止汽车车灯已经变得能够耐受足够高温并且 在各种极端条件下能进行基本的工作。然而，车灯制造制造技术还存在一定的缺陷，车灯结 雾仍然是影响车灯质量的一个主要问题[1]。视觉是驾驶员获得外部环境信息的一个重要途径， 通过视觉驾驶员可以获得的信息包括路面状况、行驶方向、交通指示信号等，驾驶员的视野 状况会极大地影响行车的安全状况。在白天一般情况下驾驶员视野都比较好，但在没有光照 的夜间，尤其是恶劣的天气情况下驾驶员视野会受到极大的影响。一项研究说明，交通事故 发生在夜晚的概率大约是白天的 3 倍左右，同时照明条件良好的道路上发生交通事故的概率 相较照明条件较差的路段要低很多，大约只有 30%左右，例如 1993 年德国有 46。9%的交通死 亡事故发生在夜间，1995 年澳大利亚在夜间发生交通事故的概率为 43。8%，同等情况下日本 则高达 55。4%[2]。因此，我们可以看到汽车的照明系统对于行车安全十分的重要。汽车车灯的 可以通过多种方法改进：改进车灯的光学设计，或对制造车灯的材料进行改进，或通过对车 灯内部的温度场研究进行改进。但是直到现在，在对于车灯的设计研究中，还是光学方面的 研究与设计占据了主导地位，而在基于对车灯内部建立的流场与温度场基础的热学方面的研 究还很少。这就导致了在车灯的设计中许多涉及到内部传热和流动的问题长期无法得到解决， 车灯的结雾问题就是其中一例。车灯内部的水蒸气遇冷凝结在车灯配光镜的内表面，会使得 车灯的照明效果受到很大的影响从而会影响行车安全[3]。车灯结雾问题是涉及到流动、传热、 材料、结构、外部环境因素等多方面因素的复杂问题，本文只是简单的从热分析方面，用数 值模拟的方法对车灯内部的空气流动速度以及温度场分布进行计算，并以此为根据对车灯进 行一定的优化改进[4][5]。

影响车灯内表面上结雾的因素有很多，例如：车灯内部的温度场，流动场以及水蒸气的 浓度分布等，车灯各个部件所使用的材料的表面性质也是一个很重要的会影响结雾问题的因 素。总的来说，若是一个车灯具有以下的特点：灯内温度分布均匀，温度较高，流动性好， 结构合理，结雾就很难形成[6]。灯内流动场的形成原因主要是由于车灯内部温度分布不均匀 引起车灯内部各个部分的空气密度有差异所引起的自然对流。温度场是研究的主要对象，温 度分布受到许多因素的影响：(1) 灯丝所发出的热量通过对流换热和辐射传热方式影响车灯内部温度分布。