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基于人体热调节模型的汽车乘员舱热舒适性研究
| 论文题名： | 基于人体热调节模型的汽车乘员舱热舒适性研究 |
| 关键词： | 汽车乘员舱;热舒适性;人体热调节模型;当量温度;计算流体力学;流场模拟 |
| 摘要： | 随着科技和经济的发展，人均汽车拥有量持续上升，汽车开始成为人们日常生活必不可缺的一部分，人们对汽车舒适性的要求也不断提高。目前，国内外研究人员在对汽车乘员舱内流场进行数值模拟时，虽然考虑了太阳辐射、空调送风参数等因素，但是应用人体热调节模型的并不多见，大部分都将人体表面处理为定温或定热流等边界条件，未能考虑人体出汗、呼吸等自身的调节作用以及衣服热阻的影响。为更真实模拟汽车乘员舱内环境和评价乘员的热舒适性，本文采用人体热调节模型进行了尝试，人体热调节模型即能够根据外界环境自主调节产热和散热的人体热模型。 本文首先按照1:1的比例建立了汽车乘员舱三维模型并进行网格划分，然后依据计算流体力学的基本原理和汽车不同部位的传热特点，合理设置太阳辐射参数和乘员舱各壁面边界条件，依据正交试验原理，以空调送风温度和送风速度为影响因素共设计十五种组合方案，利用FLUENT对遭受强烈太阳辐射的乘员舱内流场进行数值模拟，得到不同送风参数下乘员舱的温度场和速度场分布情况；最后结合人体热调节模型，根据人体各部位传热特点和热物理参数的不同将人体划分为不同的节段，选取第50百分位的成年男性作为研究对象，将CFD数值模拟结果导入RadTherm，利用人体热调节模块求得人体在不同送风参数下全身各节段的温度分布，并选取当量温度Teq作为评价指标，分析送风温度和送风速度对人体热舒适性的影响规律。结果表明：当空调出风口温度控制在6℃～10℃，出风口速度控制在1.65m/s～2.52m/s时，汽车乘员舱能够较好满足人体热舒适性的要求。与定温和定体表热流法相比，该研究方法能够更加真实的评价人体热舒适性，从而为合理设计汽车空调提供指导。 |
| 作者： | 赵梦洋 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 李卓 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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