汽車座椅在人機(jī)交互中扮演著重要角色,是影響駕乘人員舒適性的主要因素。在夏季炎熱天氣下,駕乘人員長(zhǎng)時(shí)間處于駕駛艙內(nèi)的非均勻熱環(huán)境,人體大面積部位與椅面緊密接觸,特別是背部與臀部,整體熱舒適性受到了極大影響。因此,如何改善人體背部、臀部熱舒適性差的情況,已成為現(xiàn)在汽車座椅設(shè)計(jì)中需著重考慮的問題。本文研究基于一種半導(dǎo)體制冷技術(shù)的汽車溫控座椅,座椅采用局部溫控、置換通風(fēng)的方式來輔助汽車空調(diào)系統(tǒng),對(duì)乘員與座椅接觸部位的附近區(qū)域進(jìn)行溫度、風(fēng)量調(diào)節(jié),能夠在人體周圍形成一個(gè)舒適微環(huán)境,從而提高局部熱舒適性。本文采用理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,在熱舒適性理論研究的基礎(chǔ)上構(gòu)造流場(chǎng)、溫度場(chǎng)耦合下汽車溫控座椅系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型,在傳統(tǒng)汽車座椅的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,優(yōu)化制冷裝置結(jié)構(gòu)和座椅內(nèi)通風(fēng)層風(fēng)道結(jié)構(gòu)參數(shù)來提升溫控座椅綜合性能,進(jìn)一步分析多工況下汽車溫控座椅系統(tǒng)對(duì)人體熱舒適性的影響。首先,從傳熱學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)等角度對(duì)人體熱舒適的基礎(chǔ)理論進(jìn)行深入研究,闡述人體熱舒適性的定義和機(jī)理,揭示在駕駛艙內(nèi)溫控座椅帶來局部熱環(huán)境的變化對(duì)人體局部熱感覺的作用以及對(duì)整體熱舒適性的影響,確立本文所采用的適合非均勻熱環(huán)... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

汽車座椅溫控技術(shù)溫控座椅依托半導(dǎo)體制冷技術(shù)，也稱之為熱電制冷或溫差電制冷

8計(jì)算，獲得其在不同結(jié)構(gòu)和多種工況下制冷性能的變化規(guī)律，從而構(gòu)建滿足舒適性要求的低能耗高性能半導(dǎo)體制冷裝置。通風(fēng)層風(fēng)道結(jié)構(gòu)方面，對(duì)市場(chǎng)中常規(guī)幾類座椅通風(fēng)層結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比研究，總結(jié)各類結(jié)構(gòu)形式優(yōu)缺點(diǎn)，確定溫控座椅通風(fēng)層結(jié)構(gòu)方案，利用CFD技術(shù)計(jì)算風(fēng)道內(nèi)部流場(chǎng)分布特性，從而合理改良風(fēng)道組織結(jié)構(gòu)，保證通風(fēng)層風(fēng)道內(nèi)分風(fēng)合理、出口速度適中、壓力損失較校③集成汽車溫控座椅的駕駛艙熱流場(chǎng)特性分析及舒適性驗(yàn)證。駕駛艙熱流場(chǎng)特性是對(duì)乘員熱舒適性最重要的影響因素之一。在夏季氣候環(huán)境下對(duì)汽車溫控座椅制冷過程中駕駛艙熱流場(chǎng)特性進(jìn)行數(shù)值仿真，分析駕駛艙內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，利用熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)駕乘人員在汽車溫控座椅作用下的局部、整體熱舒適性進(jìn)行詳細(xì)評(píng)價(jià)，最后通過實(shí)車主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)汽車溫控座椅的制冷效果以及座椅對(duì)乘員熱舒適性提升的可靠性進(jìn)行研究。本文技術(shù)路線如圖1-2所示，擬采用理論分析、數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，構(gòu)造基于流嘗溫度場(chǎng)耦合下汽車溫控座椅系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型，在傳統(tǒng)汽車座椅的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，改善制冷裝置結(jié)構(gòu)和座椅內(nèi)通風(fēng)層風(fēng)道結(jié)構(gòu)參數(shù)來提升溫控座椅綜合性能，進(jìn)一步分析多工況下汽車溫控座椅系統(tǒng)對(duì)人體熱舒適性的影響。圖1-2本文的技術(shù)路線圖

10圖2-1熱舒適與熱感受形成機(jī)理圖[21]2.2人體熱平衡方程人體的產(chǎn)熱和散熱遵循熱力學(xué)第一定律，以下為人體熱平衡方程：-=()resresMWE+C+R+C+E+S(2-1)式中各項(xiàng)定義及計(jì)算方法如下：①M(fèi)為人體新陳代謝率，指人體表面積單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量，單位為W/m2，通常由人體的活動(dòng)量所決定，M由人體在呼吸過程中的耗氧量確定，經(jīng)驗(yàn)公式如下[42]：23520.23+0.77=ODRQVMA×（）(2-2)式中，QR為呼吸商；DA為人體體表面積，m2；O2V為單位時(shí)間內(nèi)消耗的氧氣體積，單位為mL/s。②W為身體肌肉組織功率，通常由機(jī)械效率η計(jì)算可得，單位為W/m2。=WMη(2-3)前人測(cè)試研究表明，η值大致范圍為0到0.2，絕大多數(shù)情況下可以認(rèn)為人體做功為零。③E為人體皮膚表面蒸發(fā)所致的散熱量，由下式進(jìn)行計(jì)算[43]：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]基于掃描的輪胎花紋逆向建模方法及系統(tǒng)開發(fā)研究[D]. 宋忠輝.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于半導(dǎo)體制冷的汽車局部空調(diào)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 杜涵.武漢理工大學(xué) 2017
[5]電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及風(fēng)道的設(shè)計(jì)改進(jìn)[D]. 劉中歷.吉林大學(xué) 2014
[6]汽車調(diào)溫座椅的設(shè)計(jì)與研究[D]. 李莉莉.華北電力大學(xué) 2013
[7]車輛HVAC熱環(huán)境舒適性評(píng)價(jià)及其分析方法[D]. 孫一寧.吉林大學(xué) 2012
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