基于熱平衡模型的汽車乘員艙內(nèi)溫度場分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會的發(fā)展,汽車正逐步進(jìn)入人們的家庭生活,乘坐和駕駛汽車已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯闹匾M成部分,用戶對汽車乘員艙內(nèi)熱舒適性的要求也越來越高。相應(yīng)地,各大汽車企業(yè)也加大了在這方面研究的投入。由于采用計算流體力學(xué)和計算傳熱學(xué)方法對乘員艙內(nèi)溫度場和氣流組織情況進(jìn)行數(shù)值仿真研究可以快速而有效地預(yù)測乘員內(nèi)的熱環(huán)境,近年來,越來越多的學(xué)者對如何采用數(shù)值方法預(yù)測汽車乘員艙內(nèi)熱舒適性進(jìn)行了研究。但是由于汽車乘員艙內(nèi)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,如何準(zhǔn)確模擬

2、日照熱輻射模型、計算車室內(nèi)熱負(fù)荷、引用人體熱調(diào)節(jié)模型等難題有待更好地解決。為了推進(jìn)乘員艙內(nèi)熱舒適性的研究,本文重點針對車室內(nèi)熱負(fù)荷的計算和乘員艙熱平衡模型的建立進(jìn)行嘗試。
　　 本文首先系統(tǒng)地介紹了乘員艙的熱環(huán)境,從汽車乘員艙與外界環(huán)境的熱交換方式以及傳熱機(jī)理對乘員艙熱負(fù)荷的計算進(jìn)行理論分析。目前,在進(jìn)行乘員艙內(nèi)熱負(fù)荷計算時,為了簡化計算,車身各部分均按多層均勻平壁傳熱考慮。這樣的簡化處理存在一些問題。汽車車身壁面除門窗玻璃以外

3、,一般由外板、隔熱層、內(nèi)飾板組成。在這些固體層中,熱量傳遞是靠導(dǎo)熱。但是由于車身壁面中存在空氣層,即氣隙。而在氣隙內(nèi)則同時存在著導(dǎo)熱、輻射換熱和對流換熱現(xiàn)象。所以只是簡單地按多層均勻平壁傳熱來考慮,不夠準(zhǔn)確。本文將采用計算傳熱學(xué)對車身傳熱過程進(jìn)行仿真計算,建立數(shù)學(xué)模型,并且將氣隙中的導(dǎo)熱、輻射換熱和對流換熱現(xiàn)象考慮進(jìn)去,以求更加準(zhǔn)確地求解乘員艙內(nèi)的熱負(fù)荷。將計算得出的熱負(fù)荷加載到由計算流體力學(xué)理論建立的乘員艙內(nèi)流場仿真模型中,進(jìn)行迭代計