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某轿车乘员舱内环境舒适性评价与分析研究
| 论文题名： | 某轿车乘员舱内环境舒适性评价与分析研究 |
| 关键词： | 汽车乘员舱;计算流体力学;舒适性;评价体系 |
| 摘要： | 随着经济和社会的快速发展,汽车作为代步工具已经成为人们日常生活和工作的一个重要组成部分,而人们对于汽车的期望也越来越高,希望其动力更强劲,驾驶更方便,乘坐更舒适。在乘坐汽车时,车内温度是否适宜、空气是否新鲜是决定人们乘坐舒适度的重要因素。由于乘员舱内部空间狭小,环境复杂,驾驶环境也在不断发生变化,有很多因素影响乘员舱内环境舒适性。近年来车室内环境舒适性问题日益凸显,并且由于其复杂性,现已成为高品质汽车研发过程中较难解决的一环。 对汽车乘员舱内环境进行评估和分析一般来说有两种方法,一种是传统实验方法,即使用温度仪和风速仪对汽车乘员舱内环境进行实车试验;另一种是计算机仿真方法,即使用计算机模拟技术对乘员舱内环境进行仿真,以得到详细的车内环境数据。传统试验方法周期长,且采样的点数有限,无法得出车室内流场的详细数据。随着计算机模拟技术的飞速发展,越来越多的学者应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,简称CFD)方法去解决汽车开发过程中遇到的问题,如汽车外流场减阻、汽车除霜除雾优化和乘员舱内环境评价优化等。本文使用计算流体力学方法对乘员舱内环境进行了计算和分析,得到了乘员舱内流场详细数据,对乘员热舒适性和舱内空气品质进行了评价,分析了出风口温度和流速的不同对于舱内环境舒适性的影响,并针对存在的问题对空调系统进行了优化。 本文研究内容如下: 首先,在被广泛采用的Fanger教授的热舒适性评价体系的基础上,为了使其能更好的适应汽车乘员舱内环境,根据人体不同部位的热敏感度,提出基于热敏感度加权的人体热舒适性评价指标,并作为本文进行热舒适性评价的标准。 其次,建立添加人体模型的汽车乘员舱三维模型,划分计算所需网格,并且在计算时考虑特定时间太阳辐射和人体散热对乘员舱内环境的影响,运用流体力学分析软件STAR-CCM+进行模拟仿真,得出了车室内环境的详细状况。 再次,对车室内风速、太阳辐射、温度和平均空气龄对乘员舱内乘员热舒适性的影响分别进行分析,使用PMV-PPD热舒适性评价指标对车室内热舒适性进行评价,对不同送风温度和流速对乘员热舒适性的影响进行了分析。 最后,针对车室内环境舒适性分析中所存在的问题,对空调系统的结构提出了改进方案,对各空调出风口的风量进行了重新分配。改良后PMV值下降了0.08左右,PPD值下降8％,乘员舱内热舒适性得到提升。 |
| 作者： | 薛铁龙 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张炳力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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