一種新型導(dǎo)熱模型的研究與分析

王添 裴堯旺 蘇贏 段艷 楊萌萌

摘 要：為了解決東北地區(qū)的汽車門(mén)鎖被凍的問(wèn)題，以汽車門(mén)鎖為研究對(duì)象，建立了基于電熱片加熱汽車車鎖的導(dǎo)熱模型，可將其運(yùn)用至汽車防凍裝置中。通過(guò)研究分析車鎖內(nèi)部結(jié)構(gòu)，根據(jù)傳熱學(xué)基本定律對(duì)電熱片加熱模型和空氣對(duì)流傳熱模型進(jìn)行研究和演算，定義不同溫度下升高單位溫度所用的時(shí)間為升溫指數(shù)，升溫指數(shù)能夠?qū)崟r(shí)反映加熱速率，可用于防凍工作完成的條件。

關(guān)鍵詞：升溫指數(shù);對(duì)流傳熱;車門(mén)防凍;加熱模型

北方的冬天滴水成冰，洗車之后如果不及時(shí)對(duì)汽車進(jìn)行處理，車門(mén)很容易上凍而打不開(kāi)，這不僅會(huì)給門(mén)鎖帶來(lái)一定的損耗，而且給駕駛?cè)说某鲂袔?lái)極其的不便。而目前存在的除水技術(shù)多有不便，因此亟需一款切實(shí)有效的防凍技術(shù)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

1 研究背景

在北方的冬季洗車極易因車門(mén)處殘留水分而上凍，主要上凍位置發(fā)生在汽車門(mén)鎖處。目前汽車普遍使用的解凍方式有開(kāi)水澆注、吹風(fēng)機(jī)加熱等，不僅可能導(dǎo)致二次上凍，而且存在安全隱患。電熱片是一種新興的電熱產(chǎn)品，其發(fā)熱面積大，成本低，安裝方便，通電發(fā)熱迅速、溫升快，已被廣泛應(yīng)用于戶外保溫防凍等行業(yè)。采用電熱片加熱車門(mén)門(mén)鎖，可以在狹小的環(huán)境內(nèi)對(duì)車門(mén)進(jìn)行快速解凍，安全方便，使汽車更加智能化、人性化。

2 基于電熱片加熱汽車車鎖的導(dǎo)熱模型

2.1 電熱片加熱模型

3 結(jié)論

綜上所述，設(shè)計(jì)的基于電熱片加熱汽車車鎖的導(dǎo)熱模型，實(shí)現(xiàn)了由溫度傳感器測(cè)出的溫度大小可以反映溫度變化速率的效果，可以得出車鎖內(nèi)表面T1升高單位溫度所對(duì)應(yīng)的時(shí)間t，并由此可以得到升高單位溫度的時(shí)間變化。將其定義為升溫指數(shù)，測(cè)量出對(duì)應(yīng)汽車的升溫指數(shù)，并將其存入單片機(jī)的存儲(chǔ)器，即形成了防凍工作完成的檢測(cè)條件，用溫度傳感器測(cè)量車鎖的溫度傳遞至單片機(jī)處理，單片機(jī)將處理的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)與升溫指數(shù)對(duì)比，即可實(shí)現(xiàn)汽車車門(mén)的自動(dòng)防凍。防凍工作完成時(shí)，可以提醒車主，達(dá)到人機(jī)交互的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊世銘，陶文銓.傳熱學(xué)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2006：4-20.