本文選題：汽車空調　切入點：HVAC系統(tǒng)　出處：《吉林大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著人民生活水平的不斷提高,人們對乘車舒適性的追求也越來越迫切,汽車的噪聲問題開始受到人們的重視。過高的車內噪聲不僅影響車內人員的正常交流,還會引起車內人員的疲勞,甚至影響著行車安全,給人們的生命財產安全造成威脅,如何降低車內噪聲成了近年來的關注問題。隨著車外噪聲的降低,以及車身密閉性的提高,空調HVAC系統(tǒng)的氣動噪聲成為了車內噪聲的主要噪聲源。改善HVAC系統(tǒng)的氣動噪聲特性的意義重大。汽車空調HVAC系統(tǒng)的氣動噪聲主要有風機噪聲和風道噪聲。對于風機噪聲,很多學者針對風機的葉形、葉片數量、蝸舌間隙、蝸殼型線等結構參數進行了研究,改善了風機的氣動噪聲特性;通過減少風道結構上的突變,以降低風道內的壓降,來改善風道的氣動噪聲特性。本文將HVAC總成作為研究對象,側重分析總成內部結構對氣動噪聲特性的影響,并進行相應的優(yōu)化,改善氣動噪聲特性。本文具體的研究內容為:對HVAC總成進行風量試驗和噪聲試驗,獲得總成在不同風機轉速下的風量值和噪聲值。通過對HVAC系統(tǒng)進行風機的階次分析和出風口處的噪聲頻譜分析,對比兩種噪聲源噪聲特性的區(qū)別,并為仿真分析提供邊界條件。通過分析流場和聲場的基本理論,建立HVAC系統(tǒng)的三維實體數模、湍流分析模型和聲學分析模型。對總成的流場和聲場進行仿真分析,并將風量值和噪聲值與試驗結果進行對比,對仿真模型的準確性進行驗證。分析HVAC總成的流場和聲場分布,獲得總成內部的流場分布和噪聲源分布情況,并通過分析出風口處的噪聲頻譜,對不同噪聲源的噪聲特性進行了對比。針對HVAC系統(tǒng)流場和聲場的分析結果,對HVAC總成的氣動噪聲特性進行優(yōu)化。首先,使用響應面法進行優(yōu)化,采用兩種優(yōu)化機理對HVAC總成進行了多目標優(yōu)化,建立了流量、壓降和聲壓級與吹面、吹腳、冷暖風門的開角之間的數學函數關系,在不降低HVAC總成流場特性的前提下降低了出風口處的氣動噪聲,且兩種優(yōu)化結果基本相同。然后,通過添加導流板的方法對HVAC總成進行結構改進,降低了出風口處的氣動噪聲,效果相對多目標優(yōu)化法不明顯。最后,對三種優(yōu)化方案的過程、結果進行綜合對比,為HVAC系統(tǒng)的設計與優(yōu)化提供了思路。
[Abstract]:With the continuous improvement of people's living standard, people's pursuit of ride comfort is becoming more and more urgent. It can also cause fatigue of the people in the vehicle, even affect the safety of driving, and threaten the safety of people's life and property. How to reduce the noise inside the vehicle has become a concern in recent years. With the decrease of the noise outside the vehicle and the improvement of the airtight of the car body, The aerodynamic noise of air conditioning HVAC system has become the main noise source of vehicle interior noise. It is of great significance to improve the aerodynamic noise characteristics of HVAC system. The aerodynamic noise of automobile air conditioning HVAC system mainly includes fan noise and air duct noise. Many scholars have studied the structural parameters of the fan, such as leaf shape, number of blades, cochlear tongue clearance, volute line and so on, to improve the aerodynamic noise characteristics of the fan, and to reduce the pressure drop in the duct by reducing the abrupt change in the air duct structure. In this paper, the HVAC assembly is taken as the research object, the influence of the inner structure of the assembly on the aerodynamic noise characteristics is analyzed, and the corresponding optimization is carried out. The main contents of this paper are as follows: air volume test and noise test for HVAC assembly. The wind volume and noise value of the assembly at different fan speeds are obtained. By analyzing the order of the fan and the noise spectrum at the outlet of the HVAC system, the differences between the noise characteristics of the two kinds of noise sources are compared. By analyzing the basic theory of flow field and sound field, the three-dimensional solid mathematical model, turbulence analysis model and acoustic analysis model of HVAC system are established. The flow field and sound field of the assembly are simulated and analyzed. The accuracy of the simulation model is verified by comparing the wind value and the noise value with the experimental results. The flow field and sound field distribution of the HVAC assembly are analyzed, and the distribution of the flow field and the noise source inside the assembly is obtained. By analyzing the noise spectrum of the air outlet, the noise characteristics of different noise sources are compared. The aerodynamic noise characteristics of the HVAC assembly are optimized according to the analysis results of the flow field and sound field of the HVAC system. The response surface method is used to optimize the HVAC assembly with two optimization mechanisms, and the mathematical function relationship between the flow rate, pressure drop and sound pressure level and the opening angle of the blowing surface, blowing foot, cold and warm air valve is established. The aerodynamic noise at the air outlet is reduced without reducing the flow field characteristics of the HVAC assembly, and the two optimization results are basically the same. Then, the structure of the HVAC assembly is improved by adding the guide plate, and the aerodynamic noise at the air outlet is reduced. The result of the method is not obvious. Finally, the results of the three optimization schemes are compared synthetically, which provides the train of thought for the design and optimization of HVAC system.
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.851

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本文編號：1633889