车内污染物净化装置设计及净化效率仿真分析
发布时间：2021-03-05 16:29
随着我国汽车保有量的增加,人们对汽车各项性能的要求也越来越高。而车内空气质量作为影响汽车乘坐舒适性的重要因素,也引起了广泛的关注。评价车内空气质量的好坏,要看车内空气中挥发性有机物和可吸入颗粒物的多少。由于车内污染物的组成和来源复杂多样,无法从根源上对其进行完全消除,只能通过净化技术降低其在车内的浓度。因此,如何降低污染物浓度成为车内净化技术的首要目的。在此背景下,本论文进行的车内污染物净化装置设计和净化效率仿真分析研究也就具有重要的意义。针对如何提高车内的空气质量,本论文提出了一种空气净化装置的模块搭配方式,即结合过滤技术、吸附技术和高级氧化技术对空气中的污染物进行分解,以达到降低副产物、提高净化效率的目的。通过设计不同的实验,对各模块的净化效能进行验证,在比较分析中选出净化效果最好的耗材,并制成空气净化装置样机。通过CFD数值模拟技术,验证相同空气净化装置在车内不同的安装位置和出风方向下的流场特性,通过流场特性来分析安装方式对净化效率的影响。仿真结果表明,空气净化装置的安装位置和出风方式不仅影响了车内空气的速度场,也影响着车内污染物的浓度场。通过试验与仿真数据的对比,判断仿真结果基...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 车内空气净化装置的研究现状
1.2.2 车内流场模拟的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 车内污染物的来源及净化方式
2.1 车内污染物的来源
2.1.1 车内污染物的组成及危害
2.1.2 车内污染物的特征
2.2 车内污染物的检测标准
2.2.1 车内空气质量的评价标准
2.2.2 车内污染物的检测标准
2.3 常见的车内污染物的处理技术
2.4 双波长紫外线净化技术
2.4.1 高能量光子对分子态空气污染物的降解
2.4.2 活性炭和双波长紫外线的结合
2.5 常见空气净化器的结构
2.6 本章总结
第三章 乘用车空气净化装置的设计和验证
3.1 车内空气净化装置的模块设计
3.2 各模块的功能验证及材料选择
3.2.1 活性炭
3.2.2 活性炭绵
3.2.3 紫外线灯
3.2.4 风机
3.2.5 粗滤网或HEPA滤膜
3.2.6 光催化剂
3.3 样机净化能力的实验测试
3.3.1 样机结构
3.3.2 样机净化能力的实验验证
3.4 影响车内空气净化效能的因素
3.4.1 内部因素
3.4.2 外部因素
3.5 本章总结
第四章 净化装置车内应用的流场仿真分析
4.1 CFD数值模拟方法及理论
4.1.1 流体特性
4.1.2 控制方程
4.1.3 湍流模型
4.1.4 数值模拟的求解方法
4.2 车室物理模型
4.2.1 几何简化
4.2.2 物理简化
4.3 网格划分
4.4 FLUENT应用仿真
4.4.1 求解器基本设置
4.4.2 模型设置
4.4.3 边界条件
4.4.4 求解方法及计算
4.4.5 迭代法及后处理
4.5 仿真结果及对比分析
4.5.1 典型工况
4.5.2 空气净化器位置对流场的影响
4.5.3 车内流场对净化器净化效率的影响
4.6 本章小结
第五章 试验测试及空气净化装置改进方法
5.1 车内流场试验测试
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验仪器及设备搭建
5.1.3 试验原理
5.1.4 试验方案
5.1.5 试验步骤
5.2 试验结果与仿真结果的对比分析
5.2.1 典型工况的对比分析
5.2.2 试验方案的误差分析
5.3 基于对比分析提出的净化装置改进方法
5.3.1 空气净化装置结构模块改进
5.3.2 空气净化装置安装位置和出风方式改进
5.4 本章总结
结论与展望
论文结论
论文研究展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3065502
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究概况
1.2.1 车内空气净化装置的研究现状
1.2.2 车内流场模拟的研究现状
1.3 本文主要研究内容
第二章 车内污染物的来源及净化方式
2.1 车内污染物的来源
2.1.1 车内污染物的组成及危害
2.1.2 车内污染物的特征
2.2 车内污染物的检测标准
2.2.1 车内空气质量的评价标准
2.2.2 车内污染物的检测标准
2.3 常见的车内污染物的处理技术
2.4 双波长紫外线净化技术
2.4.1 高能量光子对分子态空气污染物的降解
2.4.2 活性炭和双波长紫外线的结合
2.5 常见空气净化器的结构
2.6 本章总结
第三章 乘用车空气净化装置的设计和验证
3.1 车内空气净化装置的模块设计
3.2 各模块的功能验证及材料选择
3.2.1 活性炭
3.2.2 活性炭绵
3.2.3 紫外线灯
3.2.4 风机
3.2.5 粗滤网或HEPA滤膜
3.2.6 光催化剂
3.3 样机净化能力的实验测试
3.3.1 样机结构
3.3.2 样机净化能力的实验验证
3.4 影响车内空气净化效能的因素
3.4.1 内部因素
3.4.2 外部因素
3.5 本章总结
第四章 净化装置车内应用的流场仿真分析
4.1 CFD数值模拟方法及理论
4.1.1 流体特性
4.1.2 控制方程
4.1.3 湍流模型
4.1.4 数值模拟的求解方法
4.2 车室物理模型
4.2.1 几何简化
4.2.2 物理简化
4.3 网格划分
4.4 FLUENT应用仿真
4.4.1 求解器基本设置
4.4.2 模型设置
4.4.3 边界条件
4.4.4 求解方法及计算
4.4.5 迭代法及后处理
4.5 仿真结果及对比分析
4.5.1 典型工况
4.5.2 空气净化器位置对流场的影响
4.5.3 车内流场对净化器净化效率的影响
4.6 本章小结
第五章 试验测试及空气净化装置改进方法
5.1 车内流场试验测试
5.1.1 试验目的
5.1.2 试验仪器及设备搭建
5.1.3 试验原理
5.1.4 试验方案
5.1.5 试验步骤
5.2 试验结果与仿真结果的对比分析
5.2.1 典型工况的对比分析
5.2.2 试验方案的误差分析
5.3 基于对比分析提出的净化装置改进方法
5.3.1 空气净化装置结构模块改进
5.3.2 空气净化装置安装位置和出风方式改进
5.4 本章总结
结论与展望
论文结论
论文研究展望
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢
本文编号：3065502
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