汽車乘員艙熱管理綜述

1、汽車乘員艙熱管理分析1汽車乘員艙熱管理簡(jiǎn)述汽車乘員艙熱管理的研究又常叫做汽車乘員艙熱舒適行的研究。美國(guó)供暖空調(diào)工程師學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)中明確定義熱舒適性是人體對(duì)熱環(huán)境表示滿意的意識(shí)狀態(tài)。由于不同的人對(duì)熱舒適經(jīng)的好壞因生理調(diào)節(jié)能力與主觀的不同而有所區(qū)別。因此因此人們對(duì)溫度的舒適界限是一個(gè)模糊的范圍而不是某個(gè)特定的值。因此結(jié)合國(guó)內(nèi)外熱舒適性相關(guān)研究文獻(xiàn)以及我國(guó)人們的溫度感覺習(xí)慣，對(duì)乘員艙內(nèi)氣流環(huán)境提出了以下主要參數(shù)：(1)乘員艙內(nèi)外溫差和乘員艙內(nèi)平

2、均溫度(2)乘員艙內(nèi)相對(duì)濕度(3)乘員艙內(nèi)氣流速度(4)乘員艙內(nèi)空氣更新量(5)乘員艙內(nèi)溫升、溫降速率(6)乘員艙內(nèi)部溫度場(chǎng)分布(7)送風(fēng)口風(fēng)速差值及送風(fēng)口位置的布置2.1空調(diào)熱負(fù)荷空調(diào)熱負(fù)荷由太陽輻射、人體散熱、發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳熱以及空氣滲透等組成。在穩(wěn)定情況下，制冷量與汽車所受的熱負(fù)荷相等，熱量平衡方程為：式中，為實(shí)際工況制冷量；為空調(diào)熱負(fù)荷；為空調(diào)風(fēng)機(jī)散熱量；為駕乘人0QloadQMQPQ員散熱量；為空氣滲透進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為通過車身

3、壁面?zhèn)魅肱搩?nèi)的熱負(fù)荷；VQBQ為太陽輻射透過汽車玻璃進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為地板傳入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為從BiQCQEQ發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳入乘員艙的熱負(fù)荷2汽車乘員艙熱舒適性數(shù)值計(jì)算；為太陽輻射被汽車玻璃吸收導(dǎo)入引起的熱負(fù)荷。GQ汽車熱負(fù)荷模型示意圖如下為太陽輻射透過汽車玻璃進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為地板傳入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為從BiQCQEQ發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳入乘員艙的熱負(fù)荷；為太陽輻射被汽車玻璃吸收導(dǎo)入引起的熱負(fù)荷。GQ汽車熱負(fù)荷模型示意圖如下下面提供一種計(jì)算方案即

4、利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD技術(shù)對(duì)汽車乘員艙內(nèi)駕乘人員熱舒適性進(jìn)行數(shù)值模擬，現(xiàn)將數(shù)值模擬的計(jì)算過程歸納如下：（1）.建立汽車乘員艙三維數(shù)學(xué)模型（2）.進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分（3）.確立計(jì)算模型的邊界條件（4）.乘員熱舒適性的計(jì)算（5）.對(duì)駕乘人員進(jìn)行熱舒適性評(píng)判分析2.3乘員熱舒適性評(píng)價(jià)汽車乘員艙是一個(gè)微環(huán)境，所受的熱源眾多，而且太陽輻射分布不均，乘員艙內(nèi)的溫度與速度變化梯度大，熱環(huán)境非常不均勻。因此可以選擇等效溫度Teq作為熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

5、Teq的公式如下：往往人體對(duì)溫度的敏感度不同部位有很大的區(qū)別，因此等效溫度大的地方不一定對(duì)熱舒適性產(chǎn)生很大的影響。所以在進(jìn)行舒適性評(píng)價(jià)時(shí)要結(jié)合熱輻射和熱輻射的位置來共同參與評(píng)價(jià)。3.空調(diào)風(fēng)道改進(jìn)及對(duì)乘員熱舒適性影響現(xiàn)在大多數(shù)轎車都安裝了空調(diào)系統(tǒng)!這不僅提高了汽車的舒適性!也提高了汽車的安全性能“設(shè)計(jì)汽車空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮很多因素。汽車空調(diào)的送風(fēng)風(fēng)道是汽車空調(diào)系統(tǒng)中重要的部件之一，其設(shè)計(jì)水平直接影響車內(nèi)氣流組織的合理性!從而影響乘員的熱

6、舒適性“對(duì)空調(diào)風(fēng)道進(jìn)行風(fēng)量分析，評(píng)價(jià)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)提高乘員的熱舒適性具有非常重要的工程意義。２００７年，江淮汽車公司的霍長(zhǎng)宏、劉江波等用ＣＦＤ方法對(duì)某輕卡駕駛室除霜風(fēng)道出口流量分配進(jìn)行了分析，同時(shí)對(duì)風(fēng)道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。２００８年，上海交大的吳金玉、陳江平通過對(duì)暖通空調(diào)（ＨＶＡＣ）及風(fēng)道內(nèi)部場(chǎng)的ＣＦＤ分析，考察了風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)量分配和送風(fēng)量的影響，并提出了改進(jìn)方法。利用ＣＦＤ分析了ＨＶＡＣ內(nèi)氣流的流動(dòng)，并考慮了３種模式：吹面模