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轿车车室内空气流场和温度场数值分析

轿车车室内空气流场和温度场数值分析

作者：车艳秋大连理工大学

学位级别：硕士

狭窄车室内的热环境对乘客的乘坐舒适性和乘员身体、身心健康有重要影响,这种影响通过车室内的气流组织表现出来,也就是车室内温度场和速度场。车室内热环境的调节主要靠车内空调系统,数值模拟是研究空调车室内气流组织特性的一种直观... 详细信息

狭窄车室内的热环境对乘客的乘坐舒适性和乘员身体、身心健康有重要影响,这种影响通过车室内的气流组织表现出来,也就是车室内温度场和速度场。车室内热环境的调节主要靠车内空调系统,数值模拟是研究空调车室内气流组织特性的一种直观而有效的方法。本课题中,首先介绍了车室内流场的国内外研究现状、数值模拟理论及网格划分方法,为后面的建模、网格划分及数值分析奠定了基础。然后利用GAMBIT软件建立各种方案的车室内三维模型并对其划分网格,再用CFD软件FLUENT对多种工况进行数值模拟。最后根据计算结果,分析了空调送风口的不同送风速度、送风温度和送风角度对车室内速度场和温度场的影响,并进一步讨论了考虑座椅空隙及车门缝隙时的车室内的流场特性。结论表明：增大送风速度,车室内气流温度会下降,气流速度会增大;提高送风温度,车室内气流温度会普遍升高,但送风温度对车室内速度场的影响很小;适当的改变中间送风口的送风速度和送风温度,对后排乘客的热舒适性的改善有很大帮助;送风角度对车室内流场和温度场有很大的影响,送风角度在30°和45°时,车室内速度场和温度场分布要好于水平送风时的情况;适当的增大座椅与车厢壁面间的距离可以使后排空间的温度场和速度场分布更合理;车门缝隙对车室内温度场和速度场的影响不可忽略,汽车在行驶时由于车体密闭不严而导致空气由车体外进入车内,在计算空调冷负荷时,必须对此部分风量加以考虑,否则会降低空调的制冷效果。

关键词：轿车车室 CFD 速度场温度场热舒适性

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某型轿车车室内流场数值模拟分析

某型轿车车室内流场数值模拟分析

作者：李双双长江大学

学位级别：硕士

轿车车室内流场的分布情况直接关系着司乘人员的舒适体验,并间接影响驾驶安全性,加之轿车内部结构复杂、气体流动极不规则,如何让车室内流场分布满足人体舒适性要求是一个具有挑战性而意义重大的研究课题。采用计算流体力学的方法对轿... 详细信息

轿车车室内流场的分布情况直接关系着司乘人员的舒适体验,并间接影响驾驶安全性,加之轿车内部结构复杂、气体流动极不规则,如何让车室内流场分布满足人体舒适性要求是一个具有挑战性而意义重大的研究课题。采用计算流体力学的方法对轿车车室内流场进行数值模拟,可以直观而有效地将内流场的分布特性呈现出来,以便研究车室内流场的分布规律及对人体舒适性的影响。本文以某型轿车为研究对象,探究送风速度、送风温度与送风角度这三个送风参数对车室内流场的影响规律。首先介绍车室内流场的数值模拟方法与数学计算模型,并根据车室内空气流动特点对车室内的传热特征进行分析,为数值模拟分析奠定理论基础;然后在Solid Works中建立轿车车室物理简化模型,并导入STAR-CCM+进行网格划分和边界条件设置;接着对不同送风速度、送风温度与送风角度条件下的车室内流场进行数值模拟,截取重要位置剖面的速度与温度分布云图进行定性评价,确定该型轿车的最佳送风方案,并得出不同送风参数对车室内流场及人体舒适性的影响规律;最后通过气流组织评价指标对不同送风参数条件下的车室内气流组织情况和舒适度进行客观科学的评价,对定性评价所得结论的准确性与合理性予以证明,同时得出不同送风参数对气流组织评价指标的影响规律。研究发现,定性与定量评价所得结论相吻合,既可证明气流组织评价方法的可行性,也保证了结论的准确性。即得该型轿车夏季时最佳送风方案为:中间送风口送风速度与温度分别为4m/s、292K,两边送风口送风速度与温度分别为3m/s、289K,送风角度均为15°;送风速度和送风角度对车室的速度场、温度场影响都很明显,送风温度只对温度场有影响;合理调节中间送风口的送风速度与温度可以改善后排的气流分布,使整个车室气流分布更均匀;适当斜向上送风可以减小前排座椅对气流的阻挡,增强后排空气的流动性,改善后排乘员舒适性;而斜向下送风时,整个车室空气流动性差,不仅会影响人体舒适性,而且会浪费能源;可以合理改变送风参数来降低不均匀系数、提高ADPI值,使车室内气流分布更加均匀,舒适度更高。研究结果将为轿车车室内气流组织设计与轿车空调设计及使用提供一定的参考和依据,具有理论意义和实际应用价值。

关键词：轿车车室速度场温度场数值模拟人体舒适性

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轿车车室内噪声的仿真分析

CAD/CAM与制造业信息化 2004年第3期 48-51页

作者：马天飞林逸张建伟吉林大学汽车工程学院汽车系

本文利用***建立某轿车车室的声固耦合模型,并利用***对它进行模态分析,最后分析了声固耦合系统的声学瞬态响应和频率响应。

关键词：轿车车室噪声计算机仿真 MSC.Nastran 模态分析声固耦合系统声学瞬态响应频繁响应

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飞沫污染物在轿车车室内的传播

计算机辅助工程 2023年第1期32卷 27-32页

作者：张晋哲陈硕同济大学航空航天与力学学院上海200092

为研究人打喷嚏时所释放的飞沫在车室内的运动情况,通过实验与仿真,计算出较为准确的轿车车室内稳定流场。使用欧拉-拉格朗日方法计算飞沫在车室内的传播。结果表明:粒径较大的飞沫由于质量和惯性较大,运动轨迹较难受到空气气流的影响,... 详细信息

为研究人打喷嚏时所释放的飞沫在车室内的运动情况,通过实验与仿真,计算出较为准确的轿车车室内稳定流场。使用欧拉-拉格朗日方法计算飞沫在车室内的传播。结果表明:粒径较大的飞沫由于质量和惯性较大,运动轨迹较难受到空气气流的影响,很难被排出车室;粒径越小的飞沫越容易蒸发,形成更小的微生物粒子,更容易跟随气流运动,也更容易被排出车室。提高空调送风速度会更有效地排出车室内污染物。

关键词：轿车车室计算流体力学污染物防疫

太阳辐射对空调车室性能综合影响的理论与实验研究

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暖通空调 2000年第2期30卷 9-11页

作者：童灵周拥军上海佐竹冷热控制技术有限公司

考虑太阳辐射和空调轿车车室结构的特点 ,采用光电倍增管和色度仪等实验手段 ,推导出车窗玻璃和结构材料的光学性能。采用蒙特卡罗法研究进入车室内的太阳辐射能量的再分配 ,即吸收、反射和透射等物理过程 ,编写了通用的计算软件 ,并以... 详细信息

考虑太阳辐射和空调轿车车室结构的特点 ,采用光电倍增管和色度仪等实验手段 ,推导出车窗玻璃和结构材料的光学性能。采用蒙特卡罗法研究进入车室内的太阳辐射能量的再分配 ,即吸收、反射和透射等物理过程 ,编写了通用的计算软件 ,并以实际轿车空调车室模型作了数值计算。比较了采用具有不同光学性能的两种车窗玻璃时车室内壁面对太阳辐射的吸收状况 ,反映了太阳辐射负荷对空调车室中热环境的重要性和车窗玻璃遮光性能的重要性。

关键词：蒙特卡罗法空调轿车车室太阳辐射光学参数

基于PMV-PPD可视化车室热舒适性仿真研究

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计算机仿真 2016年第9期33卷 163-168页

作者：莫志姣唐江明谷正气申红利湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

针对现有车室热舒适性的评价很少考虑空气相对湿度的问题,以某轿车车室为研究对象,采用数值计算方法,以PMV-PPD值为评价指标,在夏季极端工况下综合考虑温湿度变化对热舒适性的影响,计算出车内PMV-PPD值分布规律,并通过UDF编程将评价指... 详细信息

针对现有车室热舒适性的评价很少考虑空气相对湿度的问题,以某轿车车室为研究对象,采用数值计算方法,以PMV-PPD值为评价指标,在夏季极端工况下综合考虑温湿度变化对热舒适性的影响,计算出车内PMV-PPD值分布规律,并通过UDF编程将评价指标进行可视化处理。结果表明,车室内部流场相对稳定,除部分区域的热舒适性不能令人满意外,整体处在相对舒适的状态。在温度为定值时,相对湿度对人体热感觉有一定影响,并且车内温度越高,相对湿度对热舒适性的影响越明显。因此在夏季高温条件下车室内温度不能降低时,可通过减小相对湿度提高热舒适性。

关键词：轿车车室热舒适性指标相对湿度热舒适性数值仿真