基于CFD的微型車乘員艙乘員熱舒適度分析.pdf

1、隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車成為人們生活中的重要組成部分，人們對(duì)汽車乘坐熱舒適度的要求越來越高。傳統(tǒng)的提高空調(diào)功率、加大空調(diào)排量等措施在越來越緊張的能源問題面前已不適用，為了在保證乘員艙內(nèi)乘員的熱舒適度的前提下，最大限度地節(jié)約空調(diào)在夏天制冷、冬天制暖所消耗的能源，就必須對(duì)乘員艙內(nèi)飾結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)管道分布、出風(fēng)口格柵等的結(jié)構(gòu)進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。為了能夠快速的為該優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有效的指導(dǎo)，就需要合適的熱舒適度評(píng)價(jià)指標(biāo)。因此，深入研究乘員艙壁面?zhèn)鳠釞C(jī)

2、理和有效的熱舒適度評(píng)價(jià)指標(biāo)就具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。
　　 本文首先介紹了利用CFD(Computational Fluid Dynamic)進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值模擬計(jì)算的基本原理，在此基礎(chǔ)上為本文研究的乘員艙乘員熱舒適性選取合適的溫度場(chǎng)分析的湍流模型、邊界處理模型和浮力影響處理模型。
　　 對(duì)乘員艙內(nèi)溫度場(chǎng)的傳熱過程進(jìn)行深入了解，包括其中的車身壁面熱傳遞原理、熱傳遞熱阻的計(jì)算?？紤]到窗框、門支柱等金屬面直接延伸到乘員艙內(nèi)部構(gòu)件所產(chǎn)

3、生的穿透熱橋現(xiàn)象，因此根據(jù)不同傳熱壁面情況，對(duì)不同壁面的熱阻進(jìn)行了計(jì)算，從而提高了熱阻計(jì)算的精度和溫度場(chǎng)的計(jì)算精度。
　　 由于汽車乘員艙內(nèi)熱溫度場(chǎng)是集熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射、強(qiáng)迫對(duì)流和自然對(duì)流的高度復(fù)雜流場(chǎng)，傳統(tǒng)的乘員艙熱舒適度評(píng)價(jià)準(zhǔn)則基本上都是基于穩(wěn)態(tài)的強(qiáng)迫對(duì)流傳熱和簡(jiǎn)化模型的。針對(duì)傳統(tǒng)熱舒適性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則存在的不足，本文在物理熱平衡和現(xiàn)有建筑室內(nèi)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出了一種適合于評(píng)價(jià)微型車乘員艙乘員熱舒適度的準(zhǔn)則，即AC

4、S-DR準(zhǔn)則。和其它評(píng)價(jià)準(zhǔn)則相比，該方法需求的舒適性評(píng)價(jià)計(jì)算參數(shù)少、算法簡(jiǎn)單，使用起來更加快捷、方便及有效。通過本文研究表明，該新準(zhǔn)則可以很好的符合微型汽車的熱舒適度評(píng)價(jià)，新準(zhǔn)則較Fanger提出的PMV-PPD準(zhǔn)則更適用于高度非均勻瞬態(tài)的溫度場(chǎng)，更適合應(yīng)用到微型汽車乘員艙熱舒適性開發(fā)的快速評(píng)判中，提高整車熱舒適性開發(fā)效率。
　　 最后理論結(jié)合工程實(shí)踐，將該新評(píng)價(jià)準(zhǔn)則應(yīng)用于某款微型汽車的開發(fā)上。結(jié)果表明通過利用該評(píng)價(jià)準(zhǔn)則對(duì)乘員艙