车辆乘员舱热舒适性与节能边际效用分析
发布时间：2021-05-10 23:14
据国家统计局统计,2017年末我国民用汽车拥有量首次突破2亿,达20906.67万辆,比2016年增长了12.6%。为提升产品的竞争力,各整车厂陆续在乘员舱热舒适性和节能性方面进行改进。基于此背景,如何在乘员舱热舒适性和耗能成本中取得相对理想的平衡,目前暂时没有文献给出明确的答案。所以本文尝试在研究不同送风参数和环境参数对车辆乘员舱热舒适性和耗能成本影响的同时,提出一种新的评价方法,将热舒适性和耗能成本联系起来,建立一套乘员舱热舒适性与能耗成本之间取得理想平衡的理论体系。为了解决上述几个问题,本文的主要研究内容及成果如下:一、根据乘员舱热舒适性评价指标的特点,将国内外研究进展划分为四个阶段:单参数模型阶段、经验统计模型阶段、均匀热环境模型阶段和非均匀热环境模型阶段,对每个阶段的热舒适性评价方法进行了总结和优缺点的对比,并分析了国内热舒适性指标使用情况。二、在Star CCM+中创建整体热感觉偏差场函数和平均空气龄场函数。接着使用稳态热平衡法标定舱内负荷模型。最后提出新的评价方法——热舒适节能边际效用,表示每增加1KW单位的舱内负荷可以使乘员舱整体热感觉偏差增加的单位数,用来表征车辆乘员...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展与现状
1.2.1 乘员舱热舒适性评价指标的发展阶段
1.2.2 乘员舱热舒适性评价指标对比
1.2.3 国内热舒适性指标使用情况与展望
1.3 本文主要工作
1.4 本章小结
第二章 热舒适性与节能边际效用评价方法
2.1 计算流体动力学控制方程
2.1.1 质量守恒方程
2.1.2 动量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.1.4 流体流动的通用方程
2.2 人体热平衡模型
2.2.1 人体热平衡方程
2.2.2 人体生理代谢率
2.2.3 人体储热功率
2.2.4 由于对流和辐射引起的热损失
2.2.5 由于汗液扩散和蒸发引起的热损失
2.2.6 由于呼吸引起的热损失
2.3 乘员舱热舒适性评价指标
2.3.1 整体热感觉偏差
2.3.2 平均空气龄
2.4 舱内负荷计算模型
2.4.1 汽车空调负荷计算模型
2.4.2 标定工况
2.4.3标定实验
2.4.4 标定结果
2.5 热舒适节能边际效用
2.6 本章小结
第三章 乘员舱热舒适性模型建立和验证
3.1 乘员舱热舒适性辅助软件编写
3.1.1 乘员舱热舒适性仿真分析流程
3.1.2 二次开发插件简介和启动
3.1.3 二次开发插件功能特点
3.2 CFD模型及边界条件设置
3.2.1 三维建模
3.2.2 网格划分
3.2.3 边界条件的设置
3.2.4 监测点和监测面设置
3.3 环模舱整车降温性能试验
3.3.1 试验设备与布置
3.3.2 试验工况
3.4 数值计算仿真与实验验证
3.4.1 气流组织分析
3.4.2 送风风量验证
3.4.3 送风温度验证
3.4.4 呼吸点温度验证
3.5 本章小结
第四章 不同送风参数下热舒适性与节能边际效用分析
4.1 送风参数设计
4.2 气流组织分析
4.3 热舒适性与节能性分析
4.3.1 热舒适性分析
4.3.2 舱内负荷分析
4.3.3 平均空气龄分析
4.4 热舒适节能边际效用分析
4.5 本章小结
第五章 不同环境参数下热舒适性与节能边际效用分析
5.1 室外温度分析
5.1.1 室外温度参数设计
5.1.2 热舒适性分析
5.1.3 能耗成本分析
5.1.4 热舒适节能边际效用分析
5.2 太阳辐射强度分析
5.2.1 太阳辐射强度参数设计
5.2.2 热舒适性分析
5.2.3 耗能成本分析
5.2.4 热舒适节能边际效用分析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 总结
6.2 创新点
6.3 展望
附录
附录一
附录二
附录三
附录四
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
本文编号：3180239
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：119 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
第一章 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究进展与现状
1.2.1 乘员舱热舒适性评价指标的发展阶段
1.2.2 乘员舱热舒适性评价指标对比
1.2.3 国内热舒适性指标使用情况与展望
1.3 本文主要工作
1.4 本章小结
第二章 热舒适性与节能边际效用评价方法
2.1 计算流体动力学控制方程
2.1.1 质量守恒方程
2.1.2 动量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.1.4 流体流动的通用方程
2.2 人体热平衡模型
2.2.1 人体热平衡方程
2.2.2 人体生理代谢率
2.2.3 人体储热功率
2.2.4 由于对流和辐射引起的热损失
2.2.5 由于汗液扩散和蒸发引起的热损失
2.2.6 由于呼吸引起的热损失
2.3 乘员舱热舒适性评价指标
2.3.1 整体热感觉偏差
2.3.2 平均空气龄
2.4 舱内负荷计算模型
2.4.1 汽车空调负荷计算模型
2.4.2 标定工况
2.4.3标定实验
2.4.4 标定结果
2.5 热舒适节能边际效用
2.6 本章小结
第三章 乘员舱热舒适性模型建立和验证
3.1 乘员舱热舒适性辅助软件编写
3.1.1 乘员舱热舒适性仿真分析流程
3.1.2 二次开发插件简介和启动
3.1.3 二次开发插件功能特点
3.2 CFD模型及边界条件设置
3.2.1 三维建模
3.2.2 网格划分
3.2.3 边界条件的设置
3.2.4 监测点和监测面设置
3.3 环模舱整车降温性能试验
3.3.1 试验设备与布置
3.3.2 试验工况
3.4 数值计算仿真与实验验证
3.4.1 气流组织分析
3.4.2 送风风量验证
3.4.3 送风温度验证
3.4.4 呼吸点温度验证
3.5 本章小结
第四章 不同送风参数下热舒适性与节能边际效用分析
4.1 送风参数设计
4.2 气流组织分析
4.3 热舒适性与节能性分析
4.3.1 热舒适性分析
4.3.2 舱内负荷分析
4.3.3 平均空气龄分析
4.4 热舒适节能边际效用分析
4.5 本章小结
第五章 不同环境参数下热舒适性与节能边际效用分析
5.1 室外温度分析
5.1.1 室外温度参数设计
5.1.2 热舒适性分析
5.1.3 能耗成本分析
5.1.4 热舒适节能边际效用分析
5.2 太阳辐射强度分析
5.2.1 太阳辐射强度参数设计
5.2.2 热舒适性分析
5.2.3 耗能成本分析
5.2.4 热舒适节能边际效用分析
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 总结
6.2 创新点
6.3 展望
附录
附录一
附录二
附录三
附录四
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
本文编号：3180239
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3180239.html
