基于車艙內(nèi)流場(chǎng)分析的汽車天窗優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-01-09 01:06
汽車內(nèi)部環(huán)境的空氣流通性是影響駕駛者行車安全和乘坐者體驗(yàn)的重要因素。隨著汽車科技的發(fā)展,天窗接近成為汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置,對(duì)車艙內(nèi)流場(chǎng)分布有重要影響。本論文主要研究了不同的天窗結(jié)構(gòu)在完全開啟狀態(tài)下對(duì)駕駛艙內(nèi)流場(chǎng)的影響。通過使用SolidWorks軟件對(duì)BJ80型汽車進(jìn)行一比一建模,再使用Flow Simulation插件進(jìn)行風(fēng)速為22m/s時(shí)天窗完全開啟狀態(tài)下的車艙內(nèi)流場(chǎng)仿真。仿真得到汽車艙內(nèi)的空氣流動(dòng)軌跡圖和各位置的空氣流速及氣壓。對(duì)三排座椅乘員面部和足部各選取一個(gè)點(diǎn)探測(cè)得到風(fēng)速和氣壓的具體數(shù)值,分析出小天窗完全開啟時(shí)艙內(nèi)流場(chǎng)的缺陷。然后提出三種天窗優(yōu)化設(shè)計(jì)方向,包括增加導(dǎo)流板結(jié)構(gòu),增大天窗尺寸和更改天窗位置。對(duì)三種優(yōu)化方向分別進(jìn)行建模,進(jìn)行相同條件的仿真。對(duì)比結(jié)果,分析得出小尺寸天窗結(jié)構(gòu)的汽車內(nèi)流場(chǎng)缺陷最多,雙天窗結(jié)構(gòu)的汽車內(nèi)流場(chǎng)狀態(tài)最佳。利用不均勻系數(shù)法對(duì)各模型乘員舒適度進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)小天窗和帶導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)模型仿真結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
【文章來源】:浙江科技學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
汽車外部空間流譜
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第2章汽車內(nèi)外流場(chǎng)理論基礎(chǔ)12()+div(ρvT)=div()+(2-7)式中T是溫度,k是流體傳熱系數(shù),是流體比熱容,是粘性耗散項(xiàng)。本次研究使用的FlowSimulation軟件采用的是離散方法中的有限體積法。流體流動(dòng)區(qū)域被劃分成有限數(shù)目的控制體單元,用守恒方程來精確地描述各個(gè)控制體單元的相關(guān)物理量,并求出各變量在控制體質(zhì)心上的值。然后用插值法來得各變量在控制體表面上的值[31]。發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)影響著汽車前進(jìn)過程中的風(fēng)阻以及艙內(nèi)散熱功能,是汽車空氣動(dòng)力學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一。駕駛艙內(nèi)流場(chǎng)與汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能也有密切的關(guān)系,汽車打開窗戶行駛狀態(tài)時(shí),空氣進(jìn)入車身使汽車內(nèi)部空氣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),形成汽車內(nèi)流場(chǎng),如圖2-2。圖2-2汽車內(nèi)部空間流譜圖2-2中箭頭的方向表示該位置氣流的流向,此時(shí)汽車在行駛狀態(tài)下只打開天窗,側(cè)窗和空調(diào)均為關(guān)閉狀態(tài)。可見外部空氣會(huì)通過天窗流入駕駛艙內(nèi)部各個(gè)位置。此截面選擇的位置是主駕駛座椅和副駕駛座椅之間的排擋處,所以前排座椅有氣流從排擋處流過,第二排、第三排座椅將氣流阻擋,所以說部分內(nèi)飾零件也會(huì)影響內(nèi)流常汽車內(nèi)流場(chǎng)的研究開始時(shí)間晚于外流場(chǎng),研究?jī)?nèi)容經(jīng)常關(guān)聯(lián)內(nèi)部乘員的舒適
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第3章基于SolidWorks對(duì)汽車建模仿真14第3章基于SolidWorks對(duì)汽車建模仿真3.1汽車天窗的結(jié)構(gòu)汽車天窗這個(gè)常用的零件總成包括很多散件,常見的組成部分有玻璃、遮陽板、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、撐桿、滑軌和驅(qū)動(dòng)鋼鎖等[33],如圖3-1。對(duì)于有天窗配置的汽車,就還要安裝一些相關(guān)零件,比如控制按鈕、天窗落水管、排水閥、天窗落水管支架、天窗密封條等。圖3-1汽車天窗構(gòu)造圖天窗的作用一是保證汽車室內(nèi)空氣有效地流通,二是開闊視野增加車內(nèi)亮度。天窗自出現(xiàn)以來,有過多種結(jié)構(gòu)形式,有外滑式、內(nèi)嵌式、全景式等[34]。有天窗配置的車一般稍貴于無天窗配置,一是增加了天窗等零件的成本,二是有天窗配置的車制造成本也要花費(fèi)更多。目前天窗的安裝工藝分為涂膠粘接式天窗和螺栓緊固式天窗。對(duì)于涂膠粘接式天窗來說,如圖3-2,天窗的Y向尺寸很大,延伸至了車身左右側(cè)框,天窗是通過化學(xué)品黑色固體膠粘接至車身鈑金上的。增加的成本包括涂膠機(jī)械手是設(shè)備方面的成本,用于保證天窗前部和前風(fēng)窗落差的天窗夾具是工具方面的成本,涂在天窗上的黑膠和涂在車身上的底涂是輔料方面的成本。人員方面的成本更加顯著,一般要比無天窗配置的車多出四個(gè)工藝崗位。一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國電動(dòng)汽車發(fā)展的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J]. 伍柯霖. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2019(08)
[2]聯(lián)合動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的汽車狀態(tài)估計(jì)[J]. 肖川. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]汽車主關(guān)結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計(jì)優(yōu)化與分析[J]. 張執(zhí),張一. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(15)
[4]基于網(wǎng)格分區(qū)方法的汽車外流場(chǎng)研究[J]. 陳明. 汽車零部件. 2019(06)
[5]基于Simulink汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力反饋建模與仿真[J]. 何二鵬,胡紅生. 嘉興學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]汽車底部復(fù)雜流場(chǎng)的主動(dòng)和被動(dòng)控制減阻方法研究[J]. 袁志群,楊明智,張炳榮. 汽車工程. 2019(05)
[7]模流分析在汽車后視鏡外殼模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 黃繼戰(zhàn),侯世赟,范玉,仇文寧. 塑料科技. 2019(10)
[8]面向汽車工業(yè)的HPC仿真云平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王英資,韓盼盼,方祥毅. 軟件導(dǎo)刊. 2019(09)
[9]智能汽車環(huán)境感知與規(guī)劃決策一體化仿真測(cè)試平臺(tái)[J]. 孫劍,黃潤(rùn)涵,李霖,劉啟遠(yuǎn),李宇迪. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2020(02)
[10]汽車涉水車身表面污染仿真及控制[J]. 辛俐,蘭巍,劉江,萬沁林,郭鵬,胡興軍,肖陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(06)
碩士論文
[1]空調(diào)轎車車室內(nèi)氣流組織的數(shù)值模擬[D]. 楊娟.青島大學(xué) 2006
本文編號(hào):3577634
【文章來源】:浙江科技學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
汽車外部空間流譜
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第2章汽車內(nèi)外流場(chǎng)理論基礎(chǔ)12()+div(ρvT)=div()+(2-7)式中T是溫度,k是流體傳熱系數(shù),是流體比熱容,是粘性耗散項(xiàng)。本次研究使用的FlowSimulation軟件采用的是離散方法中的有限體積法。流體流動(dòng)區(qū)域被劃分成有限數(shù)目的控制體單元,用守恒方程來精確地描述各個(gè)控制體單元的相關(guān)物理量,并求出各變量在控制體質(zhì)心上的值。然后用插值法來得各變量在控制體表面上的值[31]。發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)影響著汽車前進(jìn)過程中的風(fēng)阻以及艙內(nèi)散熱功能,是汽車空氣動(dòng)力學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容之一。駕駛艙內(nèi)流場(chǎng)與汽車空氣動(dòng)力學(xué)性能也有密切的關(guān)系,汽車打開窗戶行駛狀態(tài)時(shí),空氣進(jìn)入車身使汽車內(nèi)部空氣產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),形成汽車內(nèi)流場(chǎng),如圖2-2。圖2-2汽車內(nèi)部空間流譜圖2-2中箭頭的方向表示該位置氣流的流向,此時(shí)汽車在行駛狀態(tài)下只打開天窗,側(cè)窗和空調(diào)均為關(guān)閉狀態(tài)。可見外部空氣會(huì)通過天窗流入駕駛艙內(nèi)部各個(gè)位置。此截面選擇的位置是主駕駛座椅和副駕駛座椅之間的排擋處,所以前排座椅有氣流從排擋處流過,第二排、第三排座椅將氣流阻擋,所以說部分內(nèi)飾零件也會(huì)影響內(nèi)流常汽車內(nèi)流場(chǎng)的研究開始時(shí)間晚于外流場(chǎng),研究?jī)?nèi)容經(jīng)常關(guān)聯(lián)內(nèi)部乘員的舒適
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第3章基于SolidWorks對(duì)汽車建模仿真14第3章基于SolidWorks對(duì)汽車建模仿真3.1汽車天窗的結(jié)構(gòu)汽車天窗這個(gè)常用的零件總成包括很多散件,常見的組成部分有玻璃、遮陽板、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、撐桿、滑軌和驅(qū)動(dòng)鋼鎖等[33],如圖3-1。對(duì)于有天窗配置的汽車,就還要安裝一些相關(guān)零件,比如控制按鈕、天窗落水管、排水閥、天窗落水管支架、天窗密封條等。圖3-1汽車天窗構(gòu)造圖天窗的作用一是保證汽車室內(nèi)空氣有效地流通,二是開闊視野增加車內(nèi)亮度。天窗自出現(xiàn)以來,有過多種結(jié)構(gòu)形式,有外滑式、內(nèi)嵌式、全景式等[34]。有天窗配置的車一般稍貴于無天窗配置,一是增加了天窗等零件的成本,二是有天窗配置的車制造成本也要花費(fèi)更多。目前天窗的安裝工藝分為涂膠粘接式天窗和螺栓緊固式天窗。對(duì)于涂膠粘接式天窗來說,如圖3-2,天窗的Y向尺寸很大,延伸至了車身左右側(cè)框,天窗是通過化學(xué)品黑色固體膠粘接至車身鈑金上的。增加的成本包括涂膠機(jī)械手是設(shè)備方面的成本,用于保證天窗前部和前風(fēng)窗落差的天窗夾具是工具方面的成本,涂在天窗上的黑膠和涂在車身上的底涂是輔料方面的成本。人員方面的成本更加顯著,一般要比無天窗配置的車多出四個(gè)工藝崗位。一
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國電動(dòng)汽車發(fā)展的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J]. 伍柯霖. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化. 2019(08)
[2]聯(lián)合動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)的汽車狀態(tài)估計(jì)[J]. 肖川. 山東交通學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(04)
[3]汽車主關(guān)結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計(jì)優(yōu)化與分析[J]. 張執(zhí),張一. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2019(15)
[4]基于網(wǎng)格分區(qū)方法的汽車外流場(chǎng)研究[J]. 陳明. 汽車零部件. 2019(06)
[5]基于Simulink汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的力反饋建模與仿真[J]. 何二鵬,胡紅生. 嘉興學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(06)
[6]汽車底部復(fù)雜流場(chǎng)的主動(dòng)和被動(dòng)控制減阻方法研究[J]. 袁志群,楊明智,張炳榮. 汽車工程. 2019(05)
[7]模流分析在汽車后視鏡外殼模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 黃繼戰(zhàn),侯世赟,范玉,仇文寧. 塑料科技. 2019(10)
[8]面向汽車工業(yè)的HPC仿真云平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王英資,韓盼盼,方祥毅. 軟件導(dǎo)刊. 2019(09)
[9]智能汽車環(huán)境感知與規(guī)劃決策一體化仿真測(cè)試平臺(tái)[J]. 孫劍,黃潤(rùn)涵,李霖,劉啟遠(yuǎn),李宇迪. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2020(02)
[10]汽車涉水車身表面污染仿真及控制[J]. 辛俐,蘭巍,劉江,萬沁林,郭鵬,胡興軍,肖陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(06)
碩士論文
[1]空調(diào)轎車車室內(nèi)氣流組織的數(shù)值模擬[D]. 楊娟.青島大學(xué) 2006
本文編號(hào):3577634
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