TCSAE《乘用车整车热害仿真技术规范》编制说明

中国汽车工程学会2341《乘用车整车热害仿真技术规范中国汽车工程学会2341》编制说明中国汽车工程学会2341

一、工作简况

1.1任务来源

《乘用车整车热害仿真技术规范》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。

中国汽车工程学会2341文件号中汽学函【2023】022号，任务号为中国汽车工程学会23412023-005。本标准由中国汽车工程学会中国汽车工程学会2341

汽车空气动力学分会提出，比亚迪汽车工业有限公司、中国汽车工程研究院股份有

限公司、重庆长安汽车股份有限公司、一汽-大众汽车有限公司、上汽集团创新研

发总院、湖南工业大学等单位起草。

1.2编制背景与目标

中国汽车工程学会2341目前国内尚无汽车热害仿真相关标准，中国汽车工程学会23412019年发布的《乘用车空气动力学中国汽车工程学会2341

仿真技术规范》侧重于汽车气动力仿真内容，未覆盖整车热害仿真。

汽车混合动力及智能化技术快速发展，整车系统的复杂度、集成度和热功率

密度越来越高；电子电器部件大幅增加，对热环境的敏感性要求更高；国内

主机厂研发的高性能车型、对外出口车型越来越多，使用环境和使用条件越

来越严苛；以上均对热害性能仿真提出更高的需求。

当前新车型开发迭代速度加快，要求整车开发周期更短，因此整车热害性能

中国汽车工程学会2341正向开发更加依赖CFD仿真手段。整车热害仿真既可以大幅度降低热害风中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

险，也可以缩减整车开发周期和试验成本。

编制本标准的目的在于：

①可支持国内新兴汽车主机厂快速建立整车热害仿真分析体系和能力；

②可支持高校、科研院所人员了解汽车主机厂的热害仿真方法，建立相关

仿真能力，支持相关技术的产学研对接与深入研究；

③有利于中国自主汽车热害仿真软件的研发与测试，了解主机厂的仿真需

求与仿真规范；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

④可用于成熟汽车主机厂间开展技术交流，互相学习，取长补短，促进中

国汽车热害和热管理性能的整体提升。

1.3主要工作过程

1)立项阶段

2022年11月30日，标准研制小组提交《乘用车整车热害仿真技术规范》标准

中国汽车工程学会2341立项申请书，牵头单位比亚迪汽车工业有限公司中国汽车工程学会2341完成立项申请汇报；中国汽车工程学会2341

2023年2月，学会下达任务书；

2）起草阶段

2023年3-8月，讨论确定大纲以及各单位分工，各单位按照分工完成约75%的

标准研制内容，标准组内多次电话会议讨论、修改、确定；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

1

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2023年9月6日，在深圳召开CSAE标准研讨会，牵头单位比亚迪汽车工业有

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

限公司进行标准研制过程及进展介绍，标准专家组审议标准（标准初稿），提出修

改建议；

2023年10月-2024年1月，牵头单位比亚迪汽车工业有限公司根据专家组意

见修改标准（标准初稿），并组织与CSAE秘书处、中国汽车工程研究院股份有限公

中国汽车工程学会2341司多次电话会议讨论、修改、确定中国汽车工程学会2341，并形成标准初稿（第二版）；中国汽车工程学会2341

2024年3月-5月，秘书处组织标准组内成员固定标准研讨周例会，采取线上

会议、电话会议形式对标准初稿（第二版）进行讨论、修改、确定并形成标准初稿

（第二版修订版）；

2024年6月-7月，秘书处组织由湖南工业大学张勇院长、重庆理工大学曾俊

中国汽车工程学会2341雄教授对标准初稿（第二版修订版）进行审稿校核；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2024年8月，标准起草组根据专家意见完成标准初稿的修订。

1.4编制工作组

序号姓名单位工作组分工

中国汽车工程学会23411.张风利比亚迪汽车工业有限公司中国汽车工程学会2341执笔人中国汽车工程学会2341

2.杨勤超比亚迪汽车工业有限公司参编人

3.曹亚飞比亚迪汽车工业有限公司参编人

4.席椿富中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

5.郑召涛中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.封泠雨中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

7.张馥荔重庆长安汽车股份有限公司参编人

8.张勇湖南工业大学参编人

9.高达义一汽-大众汽车有限公司参编人

中国汽车工程学会234110.孙权海一汽-大众汽车有限公司中国汽车工程学会2341参编人中国汽车工程学会2341

11.左辉辉上汽集团创新研发总院参编人

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

梳理国内各企业现有整车热害相关规范，借鉴和研究国外整车热害相关标准，

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

与国内外现有的仿真、试验技术标准相协调，编制我国的《乘用车整车热害仿真技

术规范》标准。在标准研制的过程中，参考了SAEHRShim,JMPark.AStudyoftheTransient

AnalysisTechniqueontheUnderHoodThermalDamage、SAEHReister,WBauer.SimulationProcess

oftheHeatProtectionofaFullVehicle、GB/T33582-2017机械产品结构有限元力学分析

通用规则等标准。本标准对仿真模型数据准备及网格建立、仿真分析内容及流程、

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

边界条件设置、求解器设置、仿真结果后处理及仿真分析报告等方面作了较详细的

规定，以确保整车热害仿真结果的准确性及一致性。

2.1.1通用性原则

本标准提出的乘用车整车热害仿真技术规范不仅适用于轿车、SUV、MPV等乘用

中国汽车工程学会2341车，同时也适用于七座及以下低端商用车及皮卡车型的中国汽车工程学会2341整车热害仿真，通用性高。中国汽车工程学会2341

2.1.2指导性原则

本标准提出的方法能为乘用车整车热害仿真提供指导作用。目前国内尚无关于

汽车整车热害仿真方法的行业标准，本标准是汽车行业整车热害仿真的首份标准。

2.1.3协调性原则

中国汽车工程学会2341本标准提出的术语、工况等内容与《中国汽车工程学会2341QC/T1183-2003乘用车空气动力学术语和中国汽车工程学会2341

定义》、《GB/T4132-2015绝热材料及相关术语》中的术语、工况协调统一、互不

交叉。作为一种指导仿真方法的标准，对目前乘用车整车热害标准体系进行补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的乘用车整车热害仿真方法充分考虑了计算流体力学行业里用到的

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

各种方法、思路，具有普遍适用性。

2.1.5规范性原则

本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构

和起草规则》的规定起草。

2.2标准主要技术内容

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

本标准正文共9章，规定了乘用车整车热害仿真方法和技术要求。内容包括适

用范围、规范性引用文件、术语和定义、仿真内容及流程、整车模型准备、边界条

件设置、求解计算、仿真结果后处理、仿真分析报告及附录等。

2.3关键技术问题说明

中国汽车工程学会2341本标准规定了仿真的内容及流程、中国汽车工程学会2341整车模型准备、边界条件设置、求解计算、中国汽车工程学会2341

3

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

仿真结果后处理、仿真分析报告。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

针对稳态工况和瞬态工况，分别从流动边界条件定义、传热边界条件定义、求

解器设置、时间步长设置等内容进行了阐述和规定。

（1）仿真模型建模基本方法：

仿真模型应准确地表达设计车的几何信息，以保持原有几何形状为前提，提出

中国汽车工程学会2341了仿真模型的建模要求，对仿真模型状态、模型细节处中国汽车工程学会2341理要求、最小计算域尺寸推中国汽车工程学会2341

荐、冷却模块交界面处理方式、热源及隔热罩的处理要求等内容进行了说明。同时

对不同零部件的计算节点生成尺寸、网格加密区域进行了详细的描述。

（2）边界条件设置：分别从数值风洞边界条件、风扇边界条件、换热器的边界

条件、发动机进气口边界条件、及旋转部件边界条件对流动边界进行设置，同时基

中国汽车工程学会2341于热能传递的三种基本方式：热传导、热对流、热辐射，及热源等对传热边界进行中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

设置。

（3）求解器设置：分别基于稳态和瞬态工况，给出了求解设置方法、计算步数

要求、收敛停止判定准则。

2.4标准主要内容的论据

中国汽车工程学会2341乘用车整车热害仿真技术规范由中国汽车工程学会2341仿真的内容及流程、整车模型准备、边界条件中国汽车工程学会2341

设置、求解计算、仿真结果后处理、仿真分析报告、附录几部分组成。

（1）整车模型准备。按照仿真模型建模要求完成仿真模型的创建，根据推荐

的面网格尺寸、边界层厚度及加密区尺寸，及计算资源选择计算节点生

成方式和规模，加密区参照下图。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

（2）边界条件设置。设定计算域进出口的边界条件，计算域进口边界条件设置

为速度进口，速度大小根据整车热害仿真工况确定，计算域出口边界条件设置为压

力出口，压力设置为0Pa，通过湍流强度加特征长度的方式设置湍流属性，湍流强

度推荐设置为0.01，特征长度推荐设置为0.001m。参照标准文本完成冷却模块、旋

转部件、热源边界条件的设定。推荐选择可实现的k−ε湍流模型。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

（3）求解计算。流场和温度场采用解耦的方式进行求解计算，对于稳态求解计

4

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

算，要求运行步数不少于3000步，残差值应小于10-4。采用冷却模块通风量和部件

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

表面温度进行监控时，如果在最后迭代步数500步内，冷却模块表面平均风速波动

值＜0.01m/s或最大波动值≤0.02m/s，或其冷却模块通风量波动值＜0.01kg/s

或波动值≤0.02kg/s，同时，流场中主要关注部件表面温度波动＜1℃，则可视为

计算稳定。对于瞬态求解计算，计算时间步长应满足CFL准则，即库朗特数小于1。

中国汽车工程学会2341第一步采用稳态计算，得到初始的速度场和温度场，中国汽车工程学会2341计算步数及收敛停止判定同稳中国汽车工程学会2341

态计算；第二步采用瞬态计算，根据单个时间步内的收敛情况应满足稳态计算的收

敛要求，速度场更新间隔可大于时间步长，温度场更新间隔易与时间步长保持一致，

以确保计算的准确性和效率，流动传热边界的更新频率应根据实际求解的问题、精

度要求以及计算时间要求确定。

中国汽车工程学会2341（4）仿真结果后处理中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

获得车辆在行驶工况下的整车温度分布，如部件壁面温度、壁面风温、壁面风

速、超温面积及许用温度等参数。通过后处理程序显示流场和温度场的信息云图，

通过这些参数和云图的分析，评价汽车的整车热害性能。

2.5标准工作基础

中国汽车工程学会2341编写组主要起草单位比亚迪汽车工业有限公司具备完备的整车热害性能开发能中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

力，包括整车热害性能目标制定与分解、热害仿真及优化、整车热害试验验证、相

关产品开发过程管控与验收。经过大量的车型开发验证和整车试验验证，本标准提

出的仿真分析方法和流程具备较高的准确度，本标准具备一定的先进性、通用性、

科学性和可操作性。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

三、主要试验（或验证）情况分析

1）仿真流程清晰：整车模型准备、边界条件设置、求解计算、仿真结果后处

理、仿真分析报告编写；

2）以仿真驱动的乘用车整车热害性能开发方法，可以让车企或研究机构减少

测试模型/工程车的生产，并缩短整车验证时间，大幅度节约开发成本；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

3）仿真对标试验结果可靠稳健：试验车辆通过第三方认证的环境风洞进行对

标工况的测试和数据采集；

4）对热量传递的全链条参数进行布点测试和仿真对标，从排气系统内部废气

温度、排气系统表面温度、受热件表面温度及其周边环境温度等多参数、多维度进

中国汽车工程学会2341行仿真精度验证；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

5

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

5）仿真准确性高，经过验证，严格按照本标准推荐方法进行昂着呢，计算结

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

果与环境风洞试验误差在5%-10%,满足工程开发需求。

综上所述，本标准提出的仿真方法对于当前乘用车整车热害性能开发有极大的

推动作用。

四、标准中涉及专利的情况

中国汽车工程学会2341无中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

本标准的发布，标志着乘用车整车热害仿真领域有了国家级团体标准，可以更

好地指导更多企业、高校进行乘用车整车热害仿真，也为行业内乘用车整车热害仿

真提供了一致性的参考标尺。有利地推动了我国国产乘用车整车热害开发方法、手

中国汽车工程学会2341段的进步。一个成熟、科学的乘用车整车热害仿真标准，可以为企业在每款新车型中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

开发上节约上百万的试验成本，同时带动我国整体乘用车整车热害性能提升，也可

助力国产化流体软件开发。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，国内外关键

指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

中国汽车工程学会2341尚无。中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协

调性

本标准符合国家有关法律、法规和相关强制性标准的要求，与现行的国家标准、行业标准

相协调。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

八、重大分歧意见的处理经过和依据

尚无。

九、标准性质的建议说明

本标准为中国汽车工程学会标准，属于团体标准,供学会会员和社会自愿使用。

十、贯彻标准的要求和措施建议

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

严格按照本标准提出的试验方法对材料的卤素含量进行检测，对试验人员进行理论学习和

操作培训，保证检测方法操作的准确性。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

中国汽车工程学会2341十二、其他应予说明的事项中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

无。

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

标准起草工作组

2024年11月1日

（注：具体内容可以结合项目本身撰写，如不涉及的可填写无）

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

中国汽车工程学会2341《乘用车整车热害仿真技术规范中国汽车工程学会2341》编制说明中国汽车工程学会2341

一、工作简况

1.1任务来源

《乘用车整车热害仿真技术规范》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。

中国汽车工程学会2341文件号中汽学函【2023】022号，任务号为中国汽车工程学会23412023-005。本标准由中国汽车工程学会中国汽车工程学会2341

汽车空气动力学分会提出，比亚迪汽车工业有限公司、中国汽车工程研究院股份有

限公司、重庆长安汽车股份有限公司、一汽-大众汽车有限公司、上汽集团创新研

发总院、湖南工业大学等单位起草。

1.2编制背景与目标

中国汽车工程学会2341目前国内尚无汽车热害仿真相关标准，中国汽车工程学会23412019年发布的《乘用车空气动力学中国汽车工程学会2341

仿真技术规范》侧重于汽车气动力仿真内容，未覆盖整车热害仿真。

汽车混合动力及智能化技术快速发展，整车系统的复杂度、集成度和热功率

密度越来越高；电子电器部件大幅增加，对热环境的敏感性要求更高；国内

主机厂研发的高性能车型、对外出口车型越来越多，使用环境和使用条件越

来越严苛；以上均对热害性能仿真提出更高的需求。

当前新车型开发迭代速度加快，要求整车开发周期更短，因此整车热害性能

中国汽车工程学会2341正向开发更加依赖CFD仿真手段。整车热害仿真既可以大幅度降低热害风中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

险，也可以缩减整车开发周期和试验成本。

编制本标准的目的在于：

①可支持国内新兴汽车主机厂快速建立整车热害仿真分析体系和能力；

②可支持高校、科研院所人员了解汽车主机厂的热害仿真方法，建立相关

仿真能力，支持相关技术的产学研对接与深入研究；

③有利于中国自主汽车热害仿真软件的研发与测试，了解主机厂的仿真需

求与仿真规范；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

④可用于成熟汽车主机厂间开展技术交流，互相学习，取长补短，促进中

国汽车热害和热管理性能的整体提升。

1.3主要工作过程

1)立项阶段

2022年11月30日，标准研制小组提交《乘用车整车热害仿真技术规范》标准

中国汽车工程学会2341立项申请书，牵头单位比亚迪汽车工业有限公司中国汽车工程学会2341完成立项申请汇报；中国汽车工程学会2341

2023年2月，学会下达任务书；

2）起草阶段

2023年3-8月，讨论确定大纲以及各单位分工，各单位按照分工完成约75%的

标准研制内容，标准组内多次电话会议讨论、修改、确定；

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

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中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2023年9月6日，在深圳召开CSAE标准研讨会，牵头单位比亚迪汽车工业有

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

限公司进行标准研制过程及进展介绍，标准专家组审议标准（标准初稿），提出修

改建议；

2023年10月-2024年1月，牵头单位比亚迪汽车工业有限公司根据专家组意

见修改标准（标准初稿），并组织与CSAE秘书处、中国汽车工程研究院股份有限公

中国汽车工程学会2341司多次电话会议讨论、修改、确定中国汽车工程学会2341，并形成标准初稿（第二版）；中国汽车工程学会2341

2024年3月-5月，秘书处组织标准组内成员固定标准研讨周例会，采取线上

会议、电话会议形式对标准初稿（第二版）进行讨论、修改、确定并形成标准初稿

（第二版修订版）；

2024年6月-7月，秘书处组织由湖南工业大学张勇院长、重庆理工大学曾俊

中国汽车工程学会2341雄教授对标准初稿（第二版修订版）进行审稿校核；中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2024年8月，标准起草组根据专家意见完成标准初稿的修订。

1.4编制工作组

序号姓名单位工作组分工

中国汽车工程学会23411.张风利比亚迪汽车工业有限公司中国汽车工程学会2341执笔人中国汽车工程学会2341

2.杨勤超比亚迪汽车工业有限公司参编人

3.曹亚飞比亚迪汽车工业有限公司参编人

4.席椿富中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

5.郑召涛中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

6.封泠雨中国汽车工程研究院股份有限公司参编人

7.张馥荔重庆长安汽车股份有限公司参编人

8.张勇湖南工业大学参编人

9.高达义一汽-大众汽车有限公司参编人

中国汽车工程学会234110.孙权海一汽-大众汽车有限公司中国汽车工程学会2341参编人中国汽车工程学会2341

11.左辉辉上汽集团创新研发总院参编人

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

2

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

梳理国内各企业现有整车热害相关规范，借鉴和研究国外整车热害相关标准，

中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341中国汽车工程学会2341

与国内外现有的