本文關鍵詞：乘員艙內顆粒污染物的運動與分布規(guī)律數(shù)值模擬研究

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【摘要】：車內空氣品質的好壞,不僅與駕乘人員的身心健康密不可分,并且直接影響了行車安全。而隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車逐漸成為日常出行中必不可少的交通工具,人們每天使用汽車的時間也不斷增加。因此,分析影響車內空氣品質的因素,研究相關污染物的運動與分布規(guī)律,尋找出可行的改善措施,為人們提供一個健康純凈的車內環(huán)境,具有非常重要的意義。為此,本文以某款汽車的乘員艙為研究對象,對影響乘員艙內空氣品質的主要污染物成分,即顆粒污染物,利用數(shù)值研究方法對其在乘員艙舒適送風工況下的運動與分布規(guī)律做了初步研究。之后,對獲得的結果進行了初步應用研究。以下是本文的主要研究內容：首先,通過建立的流動與傳熱數(shù)值計算模型,對乘員艙內車載空調不同送風模式及不同風力下的各種工況進行仿真計算,分析了不同工況下乘員艙內的氣流組織形式、風速分布、溫度分布及濕度分布。之后,使用PMV-PPD評價體系對乘員艙內的熱舒適性進行了評價,并通過UDF編程計算了不同工況下乘員艙全區(qū)域及駕駛區(qū)域內舒適空間所占的比例。然后,在獲得的乘員艙舒適送風工況的基礎上,選取乘員艙內部的內源性顆粒污染物和外源性顆粒污染物的典型代表,即煙霧顆粒和尾氣顆粒,分別對這兩種源頭顆粒污染物在乘員艙內的運動與分布規(guī)律進行了研究。同時,分析了送風溫度、速度、方向等送風參數(shù)對煙霧顆粒運動與分布的影響,并使用污染物年齡和污染物駐留時間這兩個指標研究了乘員艙對尾氣顆粒的去除能力。最后,基于車載空調分區(qū)控制技術,進行了同時調控乘員艙內特定區(qū)域熱舒適性及空氣質量的初步研究,完成了駕駛區(qū)域舒適比例和污染物年齡的兩目標優(yōu)化,獲取了該場景下最適宜的送風參數(shù),為車載分區(qū)空調的設計拓寬了思路。
【關鍵詞】：汽車乘員艙 熱舒適性 顆粒污染物 分區(qū)控制技術 優(yōu)化
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題背景及意義11-13
• 1.2 乘員艙內污染物研究概述13-15
• 1.3 乘員艙空氣污染問題國內外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 國內研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文主要研究內容19-20
• 1.5 本章小結20-21
• 第2章 汽車乘員艙內流場及顆粒物運動數(shù)值計算理論21-35
• 2.1 湍流計算理論21-26
• 2.1.1 湍流流動概述21-22
• 2.1.2 Navier-Stokes方程22-24
• 2.1.3 湍流流動數(shù)值模擬24-25
• 2.1.4 基于雷諾時均方法的湍流模型25-26
• 2.2 顆粒物運動理論26-28
• 2.3 CFD數(shù)值計算方法28-31
• 2.3.1 離散原理28
• 2.3.2 離散格式28-31
• 2.4 CFD數(shù)值求解器31-32
• 2.5 仿真計算流程32-33
• 2.6 本章小結33-35
• 第3章 乘員艙數(shù)值建模及熱舒適性分析35-58
• 3.1 物理模型及劃分網格35-40
• 3.1.1 物理模型及簡化35-37
• 3.1.2 劃分網格37-38
• 3.1.3 網格獨立性驗證38-40
• 3.2 數(shù)值模型設定及處理40-44
• 3.2.1 計算模型40-42
• 3.2.2 邊界條件處理42-44
• 3.2.3 求解器設定及計算44
• 3.3 乘員艙內部熱環(huán)境分析44-51
• 3.3.1 乘員艙內熱舒適性調節(jié)工況44-45
• 3.3.2 乘員艙內氣流組織形態(tài)45-46
• 3.3.3 乘員艙內風速分布46-48
• 3.3.4 乘員艙內溫度分布48-50
• 3.3.5 乘員艙內濕度分布50-51
• 3.4 乘員艙內熱舒適性評價51-56
• 3.4.1 熱舒適性評價指標51-52
• 3.4.2 乘員艙內熱舒適性評價52-56
• 3.5 本章小結56-58
• 第4章 內源性顆粒污染物運動與分布分析58-74
• 4.1 顆粒污染物數(shù)值計算模型58-61
• 4.1.1 煙霧顆粒概述及生成58-59
• 4.1.2 顆粒運動邊界條件59-61
• 4.2 舒適環(huán)境中煙霧顆粒運動與分布61-67
• 4.2.1 煙霧顆粒運動狀況分析61-63
• 4.2.2 駕駛員呼吸區(qū)域污染物變化分析63-65
• 4.2.3 乘員艙內煙霧顆粒懸浮分析65-67
• 4.3 不同送風參數(shù)對顆粒污染物運動與分布的影響67-72
• 4.3.1 送風溫度的影響67-68
• 4.3.2 送風速度的影響68-69
• 4.3.3 送風方向的影響69-71
• 4.3.4 送風濕度的影響71-72
• 4.4 本章小結72-74
• 第5章 外源性顆粒污染物運動與分布分析及優(yōu)化74-91
• 5.1 尾氣顆粒概述及生成74-76
• 5.2 舒適環(huán)境中尾氣顆粒運動與分布76-82
• 5.2.1 尾氣顆粒運動狀況分析76-78
• 5.2.2 駕駛員呼吸區(qū)域污染物變化分析78-80
• 5.2.3 乘員艙內尾氣顆粒懸浮分析80-82
• 5.3 乘員艙內尾氣顆粒年齡分析82-85
• 5.3.1 污染物年齡定義及數(shù)值計算方法82-83
• 5.3.2 計算結果及分析83-85
• 5.4 考慮熱舒適性及污染物年齡的送風參數(shù)優(yōu)化85-89
• 5.4.1 優(yōu)化設計流程85-86
• 5.4.2 試驗設計及代理模型建立86-88
• 5.4.3 優(yōu)化及結果分析88-89
• 5.5 本章小結89-91
• 結論與展望91-94
• 參考文獻94-98
• 致謝98

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本文編號：898811