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纯电动公交车内气流分布特性及热舒适性研究
| 论文题名： | 纯电动公交车内气流分布特性及热舒适性研究 |
| 关键词： | 纯电动公交车;热负荷;气流组织;热舒适性;优化设计;分布特性 |
| 摘要： | 为了应对能源短缺和环境污染问题，在交通领域我国正大力发展新能源城市公交车。人们在公交车内度过的时间越来越多，车厢内的舒适性也成为人们日益关注的问题。热舒适性直接影响着司机和乘客的身心健康，同时影响着行车安全性和燃油经济性。所以，车厢内热舒适性研究越来越受到汽车公司的重视。 现阶段，车厢内热舒适性的研究主要有试验和数值模拟两种方法。为缩短开发周期，降低成本，计算流体动力学(CFD，Computational Fluid Dynamics)方法在汽车设计开发过程中应用广泛。本文采用CFD方法研究车厢内气流组织分布和人员的热舒适性，计算结果为提高纯电动公交车的热舒适性、降低空调系统能耗和优化空调系统设计提供了依据。 根据研究车型CDK6850CBEV的车身结构和物性参数，建立了稳态情况下的热负荷模型。运用MATLAB编写了热负荷计算程序，通过改变各种参数分析其对车厢热负荷的影响，提出降低整车热负荷的方法。通过ICEM建立了合理简化的公交车车厢内部三维模型。对网格无关性和湍流方程的选择进行了研究，确定选用Realizablek-ε模型。对车厢内速度场和温度场进行了测定实验，通过仿真结果和实验数据对比，吻合较好，验证了数值模拟的可靠性。 用FLUNT软件对比计算了车厢内空载、满座和满座三种模型，对比计算了满座模型下十种不同送风参数工况。在结果分析时，应用Tecplot软件提取了大量典型截面的速度场和温度场分布图，以及某些特征点温度和速度沿车厢高度（Z轴）方向的数据。最后对结果进行对比，定性分析乘客数量和送风参数对车厢内气流组织和热舒适性的影响。调取FLUENT软件计算结果，并对其进行统计分析处理。选取车厢内几个典型截面，用不均匀系数法和空气扩散性能指数(ADPI)评价气流组织好坏;选取车厢内不同座位的人员，用当量温度(EQT)评价人体的热舒适性，用能量利用系数（投入能量利用系数）对公交车空调系统进行经济评价。 最后，根据之前的分析结果，在保证送风参数（送风热量）不变的前提下，对公交车空调通风系统进行优化设计，主要是通过改变车玻璃材料、回风口布置和送回风方式。设计了多温区独立控制空调系统，使车厢内的热舒适性得到了很大的改善。 |
| 作者： | 周柯 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 胡广地 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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