轎車車室內(nèi)流場的分布情況直接關(guān)系著司乘人員的舒適體驗,并間接影響駕駛安全性,加之轎車內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、氣體流動極不規(guī)則,如何讓車室內(nèi)流場分布滿足人體舒適性要求是一個具有挑戰(zhàn)性而意義重大的研究課題。采用計算流體力學(xué)的方法對轎車車室內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬,可以直觀而有效地將內(nèi)流場的分布特性呈現(xiàn)出來,以便研究車室內(nèi)流場的分布規(guī)律及對人體舒適性的影響。本文以某型轎車為研究對象,探究送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度與送風(fēng)角度這三個送風(fēng)參數(shù)對車室內(nèi)流場的影響規(guī)律。首先介紹車室內(nèi)流場的數(shù)值模擬方法與數(shù)學(xué)計算模型,并根據(jù)車室內(nèi)空氣流動特點對車室內(nèi)的傳熱特征進(jìn)行分析,為數(shù)值模擬分析奠定理論基礎(chǔ);然后在Solid Works中建立轎車車室物理簡化模型,并導(dǎo)入STAR-CCM+進(jìn)行網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)置;接著對不同送風(fēng)速度、送風(fēng)溫度與送風(fēng)角度條件下的車室內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬,截取重要位置剖面的速度與溫度分布云圖進(jìn)行定性評價,確定該型轎車的最佳送風(fēng)方案,并得出不同送風(fēng)參數(shù)對車室內(nèi)流場及人體舒適性的影響規(guī)律;最后通過氣流組織評價指標(biāo)對不同送風(fēng)參數(shù)條件下的車室內(nèi)氣流組織情況和舒適度進(jìn)行客觀科學(xué)的評價,對定性評價所得結(jié)論的準(zhǔn)確性與合理性予... 

【文章來源】：長江大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

車室與外界環(huán)境的熱交換示意圖

第3章轎車車室內(nèi)模型建立與分析20第3章轎車車室內(nèi)模型建立與分析3.1車室內(nèi)物理模型的建立本文以某型轎車為研究對象，在SolidWorks中建立轎車車室模型，進(jìn)而對車室內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬。由于轎車的實際結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，如果完全以具體車室作為計算域，會大大增加工作量。在網(wǎng)格劃分時，結(jié)構(gòu)復(fù)雜會導(dǎo)致過多的網(wǎng)格單元和節(jié)點，而計算機性能和計算資源有限，增大了模擬分析難度；另一方面，車室內(nèi)的一些細(xì)小結(jié)構(gòu)不能與車室整體網(wǎng)格的尺寸相適應(yīng)，從而降低網(wǎng)格的質(zhì)量，進(jìn)而影響分析結(jié)果的精度。所以，為滿足工程需求，需要對車室模型進(jìn)行一定程度的合理簡化。轎車車室物理模型是按照實際車型的尺寸大小建立的，由于模擬分析的對象是轎車車室內(nèi)流場，所以忽略一些對流場分析影響很小的結(jié)構(gòu)，只保留對車室內(nèi)流場分析影響大的前后排座椅等，并在車室主駕駛位置加入人體模型。根據(jù)車室內(nèi)流場分析需要，對車室模型進(jìn)行合理簡化，具體如下：（1）忽略門把手、燈具、前后視鏡、擾流板、雨刮器和裝飾條等轎車的外部附件，以及后備箱、車輪、檔位桿、方向盤等對內(nèi)流場模擬基本無影響的結(jié)構(gòu)；（2）整個車室外表面圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如車架和車蒙皮，均視為同一材質(zhì)；（3）轎車儀表臺整體看做是一個梯形臺，其頂部為水平面；（4）轎車空調(diào)的三個送風(fēng)口布置在車室前方的儀表盤上，中間一個較大，左右兩個較小，兩個同樣大小的回風(fēng)口布置在前排乘員腳部前方的位置；（5）除了車頂，車體其他部分的外圍結(jié)構(gòu)均視為平面。簡化的轎車車室三維模型、以成年男子的尺寸標(biāo)準(zhǔn)建立主駕駛位置上的人體模型分別如圖3-1、3-2所示。圖3-1轎車車室三維模型圖3-2人體模型Fig.3-1ThreeDimensionalModelofCarRoomFig.3-2HumanBodyModel

第3章轎車車室內(nèi)模型建立與分析20第3章轎車車室內(nèi)模型建立與分析3.1車室內(nèi)物理模型的建立本文以某型轎車為研究對象，在SolidWorks中建立轎車車室模型，進(jìn)而對車室內(nèi)流場進(jìn)行數(shù)值模擬。由于轎車的實際結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，如果完全以具體車室作為計算域，會大大增加工作量。在網(wǎng)格劃分時，結(jié)構(gòu)復(fù)雜會導(dǎo)致過多的網(wǎng)格單元和節(jié)點，而計算機性能和計算資源有限，增大了模擬分析難度；另一方面，車室內(nèi)的一些細(xì)小結(jié)構(gòu)不能與車室整體網(wǎng)格的尺寸相適應(yīng)，從而降低網(wǎng)格的質(zhì)量，進(jìn)而影響分析結(jié)果的精度。所以，為滿足工程需求，需要對車室模型進(jìn)行一定程度的合理簡化。轎車車室物理模型是按照實際車型的尺寸大小建立的，由于模擬分析的對象是轎車車室內(nèi)流場，所以忽略一些對流場分析影響很小的結(jié)構(gòu)，只保留對車室內(nèi)流場分析影響大的前后排座椅等，并在車室主駕駛位置加入人體模型。根據(jù)車室內(nèi)流場分析需要，對車室模型進(jìn)行合理簡化，具體如下：（1）忽略門把手、燈具、前后視鏡、擾流板、雨刮器和裝飾條等轎車的外部附件，以及后備箱、車輪、檔位桿、方向盤等對內(nèi)流場模擬基本無影響的結(jié)構(gòu)；（2）整個車室外表面圍護(hù)結(jié)構(gòu)，如車架和車蒙皮，均視為同一材質(zhì)；（3）轎車儀表臺整體看做是一個梯形臺，其頂部為水平面；（4）轎車空調(diào)的三個送風(fēng)口布置在車室前方的儀表盤上，中間一個較大，左右兩個較小，兩個同樣大小的回風(fēng)口布置在前排乘員腳部前方的位置；（5）除了車頂，車體其他部分的外圍結(jié)構(gòu)均視為平面。簡化的轎車車室三維模型、以成年男子的尺寸標(biāo)準(zhǔn)建立主駕駛位置上的人體模型分別如圖3-1、3-2所示。圖3-1轎車車室三維模型圖3-2人體模型Fig.3-1ThreeDimensionalModelofCarRoomFig.3-2HumanBodyModel

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于不同工況參數(shù)的車室氣流組織的模擬分析[J]. 黃文才,胡廣地.  計算機仿真. 2018(12)
[2]汽車乘坐空間熱環(huán)境降溫過程動態(tài)特性分析研究[J]. 張文燦,陳吉清,蘭鳳崇.  機械工程學(xué)報. 2016(14)
[3]汽車空調(diào)送風(fēng)格柵優(yōu)化與乘員熱舒適性改進(jìn)[J]. 唐江明,谷正氣,莫志姣,文琪,張沙.  合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(03)
[4]太陽輻射下汽車儀表板熱負(fù)荷的數(shù)值模擬與實驗研究[J]. 陳吉清,李麗芬,蘭鳳崇,揭敢新.  汽車工程. 2015(12)
[5]汽車空調(diào)風(fēng)道改進(jìn)及對乘員熱舒適性影響分析[J]. 谷正氣,申紅麗,楊振東,尹郁琦.  重慶大學(xué)學(xué)報. 2013(08)
[6]基于層流動能湍流模型的數(shù)值模擬方法[J]. 甘文彪,周洲.  計算物理. 2013(02)
[7]太陽輻射下車窗玻璃特性對車內(nèi)溫度場的影響研究[J]. 張文燦,陳吉清,蘭鳳崇.  機械工程學(xué)報. 2011(22)
[8]非均勻熱環(huán)境下人體熱舒適的計算與邊界條件[J]. 劉淑艷,王保國,林歡,王景璐.  北京理工大學(xué)學(xué)報. 2010(01)
[9]空調(diào)車室內(nèi)瞬態(tài)溫度場的數(shù)值模擬[J]. 丁能根,洪四華,葛堯,劉峰.  北京汽車. 2008(02)
[10]空調(diào)客車室內(nèi)太陽輻射換熱比例分布研究[J]. 吳俊云,劉訓(xùn)海,陳芝久.  上海理工大學(xué)學(xué)報. 2004(06)

碩士論文
[1]轎車室內(nèi)氣流組織與空氣品質(zhì)的研究[D]. 李杰.桂林電子科技大學(xué) 2019
[2]車內(nèi)熱環(huán)境評價分析及乘員熱舒適實驗研究[D]. 鄒佳慶.東華大學(xué) 2019
[3]汽車局部空調(diào)熱舒適性分析及優(yōu)化[D]. 王彬彬.吉林大學(xué) 2018
[4]純電動公交車內(nèi)氣流分布特性及熱舒適性研究[D]. 周柯.西南交通大學(xué) 2017
[5]某輕型客車室內(nèi)流場與熱舒適性研究[D]. 黃繼文.廈門理工學(xué)院 2016
[6]乘員艙內(nèi)顆粒污染物的運動與分布規(guī)律數(shù)值模擬研究[D]. 莊晨.湖南大學(xué) 2016
[7]基于噴嘴送風(fēng)的座艙環(huán)境下人體整體舒適感研究[D]. 程騰飛.重慶大學(xué) 2016
[8]車輛乘員艙熱舒適性分析[D]. 楊淑娟.重慶大學(xué) 2016
[9]車室內(nèi)流場和溫度場的數(shù)值模擬與研究[D]. 何良.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[10]基于人體熱舒適性的汽車空調(diào)除霜性能研究[D]. 趙林林.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016



本文編號：3464733