浅谈工程车辆空调风道设计
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Ｅ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕ ａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ３， ０ ２ ｑ ｉ ｍｅ ｔ ｎ ｆｅｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ １ ｉ
浅谈 工程车辆空调风道设计
王 庆 。 洋 庞
（ 江苏创 导空 调有 限公 司 技 术研 发部 ， 江苏 徐 州 ２ １０ ２０４１
摘 要： 风道的布置 关系到 空调 系统的总体布局 以及结构性能 ， 通过 流体计 算与分析 ， 进行风道 布局 与结构优化从 而达 到 良好 的人机 环境 ， 高驾乘人 员的舒适性 ， 提 更好的将 空调总体性 能发挥 出来。 关键词 ： 工程 车； 空调 ； 风道 ； 结构布局
…
若空气流动呈层流状态时（ ｅ ０ ）Ａ值与管 Ｒ ＜２ ０ ， ３ 壁 表面 粗糙度 无关 ， 只与 尺 有关 ， Ａ ４／ ； ｅ 即 ＝６ ｅ若空 气 流动 呈层流 状态 时（ ｅ ０ ）存在 ３种状态 ： Ｒ ＞２ ０ ， ３
（） １ 当层流边界层覆盖住管壁凸起高度时 ， 为水 力光滑管 ， 入只与 Ｒ 有关。 ｅ
／
： ：： ： ： ： ＝
Ｃ． ２ ： ２７ ２： ：
．
Ｐ为空气密度 ，ｇ ｋ／ ； ｍ Ｚ 为风 管长 度 ， ｍ；
Ａ为摩 擦 阻力 系数 ； ｌ为风 道 内空气 的平 均速 度 ， ／； ， ｍｓ
尺 为风 道 的水力 半径 ， ｍ。
Ｒ ＝Ａ Ｐ ｓ ／ （） ３
采取措施 ， 减少局部阻力。
△Ｐ 为 沿程 压 力损 失 ，ａ ｍ Ｐ； ＡＲ， ， ． 为摩擦 阻 力 ，ａ Ｐ；
３ 风道设计应遵循 的原则
３１避免风道界面突变 ． 风道 中截面突变 ， 产生过流断面的变化 ， 而引起 流速变化形成旋涡 ， 造成成局部阻力损失。 同时过流断 面变化越大 ， 损失也越大。所以， 想要减小局部阻力损 失 ， 须尽量减小 过流断 面的变化 ， 以采用 渐变管 就必 可 来代替突变的风道 ， 一般渐阔管 中心角≤ｌ。 渐缩中 ４， 心角≤４ｏ， ０ 渐扩管内空气流动状态见图 ３ 。
其 中， Ａ为 风道 的过 流横 截 面积 ， ； ｍ２ Ｐ为风 道 的周 长 ， ｍ。
’
摩擦阻力 系数 Ａ和雷诺数 尺 是管壁粗糙度 ／ ｅ ７ ，
的 函数 。
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… ～ 一
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… … 一 ＼√ 一
￡ ： ： ： ：： ‘
， ，、
．
基薯 三 ｆ： 一 一二 一 ＝
图 ２ 前 除霜 与 迎 面 风 口
风道 是空调 系统 中 ， 接空 调器 与 出风 口的制冷 连
将处 理过 的气 流送 到驾驶 室 内。 置时 ， 应当考虑使用者 的灵活性 ， 合理布局 ， 不能妨 和制热空气 的通 道 ， 风道作为空调系统的一部分。不仅与车厢结构 碍 人员 的驾乘 。 以及空 调 制冷 系 统有 关 ，还 与 空 调 风道 的结 构形 状 密切相关。风道的布置走向、 占用空 间以及 流速等 ，
对 工 作 环 境 舒 适 性 要 求 的 进 一 步 提 高 ， 道 风 式 自动控 制工程机械空调应运而生 ， 正逐渐地成为
主流 。
风道 的布置 ，关系到空调系统的总体布局以及 结构性 能 ， 其与工程车辆 的驾驶室空间、 驾乘人员 的 舒适性等 ， 有着尤为重要 的联系。空调系统风道在布
１ 风 道 结 构 及 功 能 简 介
风 道 式 空 调 一般 具 有 吹 背 ， 面 ， 霜 ， 迎 除 吹脚 等 等功 能 。 下 面就 安 徽格 瑞 德 一 ＭＥ １０ １Ｔ挖 机驾 驶室 Ｇ 一 ５— ５ 为例 ， 绍风 道结 构及 功能 。 介
（） １ 吹背 风道 。见 图 １ 示 。 所
（ ） 除 霜与迎 面 风 口。见 图 ２ 示 。 ２前 所
收 稿 Biblioteka Baidu期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １— １ １
作者简 介 ： 庆（９ ４ ） 男 ， 王 １８ 一 ， 江苏徐州人 ， 助理工程师 ， 学士学位 ， 从事空调总成与部件的研发 ； 洋 （９ Ｏ ） 男 ， 庞 １８ 一 ， 江苏 徐 州人， 助理工 程师 ， 学士学位 ， 从事空调总成与部件的研发 。 １０ ９
《 装备制造技术）０２ ２ １ 年第 ３ 期 计算式如下 ：
△ ＝Ａ ｌｐ ￣， Ｒ ×２ ｘｘ ｘ ４ ｓ ＡＲ ＝ｋ ｐ ￣， Ｒ ×２ ｘｘ ４ ｓ 式中， （） １ （） ２
比 （ 通过相关手册查询部分管路部件 的阻力数值 ） ，
在克服局部阻力而损失的能量 ，比克服摩擦阻力而 损失 的能量大得多 ， 以在设计风道时， 所 关键是如何
均影响空调的制冷效果与系统 的经济性和外观。因 此 风道 的优化 程度 ， 显得 尤为 重要 。 就
２ 风道 中的压 力损 失
一
般 来说 ，由于受 到工 程 车 驾驶 室 本 身 的空 间
结构 限制 ，在 风道 中的压 力损 失 问题 比较 严 重 。 因
此， 在设 计 风道 时 ， 着重 从 风道 的压 力损 失 开 始 着 应 手设计 。而风道 压力 损失 ， 由沿 程压 力损 失 和局 部 是
压力损失两部分组成。
２ １ 风道 沿程 的压 力损 失 ．
风道 沿程 的压力 损 失 ，是 空 气沿 风 道 管 壁 流 动
时， 由于空气与管壁之间的摩擦 ， 空气分子与分子之
图 １ 吹 背风 道
间 的摩擦 而 产生 。 风 道 单位 长 度 的沿 程压 力 损 失 ｐ （ ｍ 比摩 阻 ） 的
中图分 类号： ４ ９６ Ｕ ６．
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ － １ ０ ０ １ ７ — ４ Ｘ（０ ３ ０ － ３ ２） ９
工 程 机 械 空 调 从 无 到 有 ， 最 初 仅 仅 在 驾 由 驶 室 内 配 风 扇 散 热 ， 展 到 能 够 制 冷 、 热 的 发 制 直 吹 式 空 调 系 统 。 现 随 着 工 程 机 械 操 作 人 员
浅谈 工程车辆空调风道设计
王 庆 。 洋 庞
（ 江苏创 导空 调有 限公 司 技 术研 发部 ， 江苏 徐 州 ２ １０ ２０４１
摘 要： 风道的布置 关系到 空调 系统的总体布局 以及结构性能 ， 通过 流体计 算与分析 ， 进行风道 布局 与结构优化从 而达 到 良好 的人机 环境 ， 高驾乘人 员的舒适性 ， 提 更好的将 空调总体性 能发挥 出来。 关键词 ： 工程 车； 空调 ； 风道 ； 结构布局
…
若空气流动呈层流状态时（ ｅ ０ ）Ａ值与管 Ｒ ＜２ ０ ， ３ 壁 表面 粗糙度 无关 ， 只与 尺 有关 ， Ａ ４／ ； ｅ 即 ＝６ ｅ若空 气 流动 呈层流 状态 时（ ｅ ０ ）存在 ３种状态 ： Ｒ ＞２ ０ ， ３
（） １ 当层流边界层覆盖住管壁凸起高度时 ， 为水 力光滑管 ， 入只与 Ｒ 有关。 ｅ
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Ｐ为空气密度 ，ｇ ｋ／ ； ｍ Ｚ 为风 管长 度 ， ｍ；
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Ｒ ＝Ａ Ｐ ｓ ／ （） ３
采取措施 ， 减少局部阻力。
△Ｐ 为 沿程 压 力损 失 ，ａ ｍ Ｐ； ＡＲ， ， ． 为摩擦 阻 力 ，ａ Ｐ；
３ 风道设计应遵循 的原则
３１避免风道界面突变 ． 风道 中截面突变 ， 产生过流断面的变化 ， 而引起 流速变化形成旋涡 ， 造成成局部阻力损失。 同时过流断 面变化越大 ， 损失也越大。所以， 想要减小局部阻力损 失 ， 须尽量减小 过流断 面的变化 ， 以采用 渐变管 就必 可 来代替突变的风道 ， 一般渐阔管 中心角≤ｌ。 渐缩中 ４， 心角≤４ｏ， ０ 渐扩管内空气流动状态见图 ３ 。
其 中， Ａ为 风道 的过 流横 截 面积 ， ； ｍ２ Ｐ为风 道 的周 长 ， ｍ。
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图 ２ 前 除霜 与 迎 面 风 口
风道 是空调 系统 中 ， 接空 调器 与 出风 口的制冷 连
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对 工 作 环 境 舒 适 性 要 求 的 进 一 步 提 高 ， 道 风 式 自动控 制工程机械空调应运而生 ， 正逐渐地成为
主流 。
风道 的布置 ，关系到空调系统的总体布局以及 结构性 能 ， 其与工程车辆 的驾驶室空间、 驾乘人员 的 舒适性等 ， 有着尤为重要 的联系。空调系统风道在布
１ 风 道 结 构 及 功 能 简 介
风 道 式 空 调 一般 具 有 吹 背 ， 面 ， 霜 ， 迎 除 吹脚 等 等功 能 。 下 面就 安 徽格 瑞 德 一 ＭＥ １０ １Ｔ挖 机驾 驶室 Ｇ 一 ５— ５ 为例 ， 绍风 道结 构及 功能 。 介
（） １ 吹背 风道 。见 图 １ 示 。 所
（ ） 除 霜与迎 面 风 口。见 图 ２ 示 。 ２前 所
收 稿 Biblioteka Baidu期 ：０ ２ ０ — ３ ２ １— １ １
作者简 介 ： 庆（９ ４ ） 男 ， 王 １８ 一 ， 江苏徐州人 ， 助理工程师 ， 学士学位 ， 从事空调总成与部件的研发 ； 洋 （９ Ｏ ） 男 ， 庞 １８ 一 ， 江苏 徐 州人， 助理工 程师 ， 学士学位 ， 从事空调总成与部件的研发 。 １０ ９
《 装备制造技术）０２ ２ １ 年第 ３ 期 计算式如下 ：
△ ＝Ａ ｌｐ ￣， Ｒ ×２ ｘｘ ｘ ４ ｓ ＡＲ ＝ｋ ｐ ￣， Ｒ ×２ ｘｘ ４ ｓ 式中， （） １ （） ２
比 （ 通过相关手册查询部分管路部件 的阻力数值 ） ，
在克服局部阻力而损失的能量 ，比克服摩擦阻力而 损失 的能量大得多 ， 以在设计风道时， 所 关键是如何
均影响空调的制冷效果与系统 的经济性和外观。因 此 风道 的优化 程度 ， 显得 尤为 重要 。 就
２ 风道 中的压 力损 失
一
般 来说 ，由于受 到工 程 车 驾驶 室 本 身 的空 间
结构 限制 ，在 风道 中的压 力损 失 问题 比较 严 重 。 因
此， 在设 计 风道 时 ， 着重 从 风道 的压 力损 失 开 始 着 应 手设计 。而风道 压力 损失 ， 由沿 程压 力损 失 和局 部 是
压力损失两部分组成。
２ １ 风道 沿程 的压 力损 失 ．
风道 沿程 的压力 损 失 ，是 空 气沿 风 道 管 壁 流 动
时， 由于空气与管壁之间的摩擦 ， 空气分子与分子之
图 １ 吹 背风 道
间 的摩擦 而 产生 。 风 道 单位 长 度 的沿 程压 力 损 失 ｐ （ ｍ 比摩 阻 ） 的
中图分 类号： ４ ９６ Ｕ ６．
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ：６ ２ ５ ５ ２ １ ０ － １ ０ ０ １ ７ — ４ Ｘ（０ ３ ０ － ３ ２） ９
工 程 机 械 空 调 从 无 到 有 ， 最 初 仅 仅 在 驾 由 驶 室 内 配 风 扇 散 热 ， 展 到 能 够 制 冷 、 热 的 发 制 直 吹 式 空 调 系 统 。 现 随 着 工 程 机 械 操 作 人 员