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基于人体热舒适性的汽车局部空调系统研究
| 论文题名： | 基于人体热舒适性的汽车局部空调系统研究 |
| 关键词： | 汽车工程;局部空调系统;人体热舒适性;正交试验法;当量温度 |
| 摘要： | 如今，汽车已经是我们日常生活和工作中不可或缺的重要组成部分，但随着汽车保有量的增加，由汽车带来的环境问题和能源日益突出，值得注意的是，当车内仅驾驶员一人时，开启传统空调系统会造成了极大的能源浪费，普通汽车空调系统功耗在1kW-5kW之间，众所周知，在炎热的夏季，紧凑型车开空调后，整车动力性下降明显。思考在此情况下既能保证驾驶员舒适性又能节约能源的解决方案有了极高的价值，局部空调系统的概念由此应运而生。本文研究一种只对驾驶舱局部制冷，只满足驾驶员个人热舒适度的局部空调系统。目前世界上对汽车局部空调的研究尚未全面展开，仅有美国通用公司、德尔福等少数大型汽车及零部件企业涉足，且尚未取得实质性成果。 对于车内人体热舒适性的研究，目前常用的方法有热舒适性试验和计算机仿真两种方法。鉴于热舒适性试验成本昂贵，同时随着计算机技术的不断发展，计算流体力学（CFD）方法在汽车流场分析领域应用日趋广泛。本文对局部空调的研究应用了CFD技术，阐述了CFD技术的原理与车内流场数值计算基本知识。本文提出了局部空调概念，阐述了局部空调控制原理及与传统空调的切换方法，按照实车1:1的比例建立了汽车内流场模型并加入了较精确的人体模型，设置了两套汽车空调系统，即传统空调系统和局部空调系统，初步设计了局部空调系统的多种出风口、回风口的型式及不同送风参数，送风参数包括送风速度和送风温度，基于正交试验法以送风口型式、出风参数为不同因素水平，分别对局部空调与传统空调模式下车内流场进行了数值计算，得到了不同条件下驾驶员周围的速度场和温度场分布，以经验判别法选取了一组传统空调下驾驶员舒适度较好的工况，同时选取了一组驾驶员热舒适度较好的局部空调工况，以当量温度Teq为标准分别对着两种工况进行热舒适度评价，得出局部空调有较好的制冷效果，选取了两种空调模式下驾驶员热舒适度基本一致时各自的送风参数，计算了此时两种空调系统各自需要的制冷量，对比发现局部空调所需制冷量远远低于传统空调所需制冷量，即局部空调具有明显的节能效果。 |
| 作者： | 镇新 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 邓亚东;汪怡平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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