汽车空调进气壳体的噪音分析与结构优化
发布时间：2021-08-21 03:45
汽车空调系统在汽车中具有调节车室内温度、控制湿度和空气清洁度等功能,但空调系统产生的噪音是汽车室内噪音的主要来源。长时间空调噪音会引起司乘人员的情绪不适,影响身体健康,严重时可危害人身安全。空调系统噪音来自机械噪音和气动噪音,二者产生的原理不同,防治手段也有很大差异。空调系统的机械噪音可通过新型材料、密封件等措施进行改善,而气动噪音成为车室内亟需解决的问题。因此,就降低空调气动噪音是各汽车空调厂商持续不断的改进方向。本论文阐述了空调系统噪音问题的研究现状,基于某型空调产品参数在CATIA软件中建立仿真流域模型,利用STAR-CCM+仿真预测和噪音试验对该型空调的噪音源进行分析,确定了涡流与气动噪音的内在联系;根据现代优化设计理论,提出利用扰流板和共振消音腔结构原理对空调进气壳体进行优化,结合仿真模拟与试验的方法,验证了优化方案的降噪效果。优化结果显示:采用扰流板和消音腔共振消音结构原理相结合的优化方法,最终降低气动噪音13.77%。通过对比空调系统优化前后性能以及同类竞争空调产品的市场价值,得出以扰流板和消音腔结构共同优化下的空调HVAC进气壳体,其涡流情况改善突出,降噪效果明显,为空...
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究路线流程
第2章汽车空调系统概述8图2-1空调系统布置图Figure2-1Air-conditioningsystemlayout其工作原理是汽车发动机带动压缩机工作，将低温低压制冷剂压缩并发生能量交换，经过压缩的制冷剂处于高温高压气体状态；此时，高温高压气体经过管路到达冷凝器并发生凝结，在发生物理变化的同时伴随大量能量释放。释放的能量表现出持续散热性，经过冷热空气交换融合，最终混合成人体适应范围内的温度并被释放进车内调节车室内环境温度。其中释放的热量不与流经冷凝器的温度混合就不会为车内提供热量，这其中有混合风门进行控制混合。一般汽车空调系统中，冷凝器放置在车头发动机箱前，一方面由散热器风扇进行降温冷却，另一方面可以利用汽车在行驶过程中迎面自然风进行冷却降温。储液干燥器是在制冷系统中起到对液态冷媒进行过滤、干燥除湿和储存的作用[26]。膨胀阀具有节流、降压、降温等功能，通过膨胀阀后的冷媒变成低温低压的雾状气体，经过释放后会产生大量能量并进入蒸发器中循环[27]。蒸发器位于空调HVAC壳体内，大多数情况下，蒸发器可以实现自由拆卸以方便更换维修。蒸发器可以将低温低压冷媒液体不断蒸发实现汽化，在汽化的过程中不断吸收流过蒸发器空气的热量以实现能量转换，并达到降低空气温度的效果。冷媒在循环过程中会经过管路，空调管路由铝制硬管和橡胶软管扣压而成，在整个循环体系中，管路的弯角设计对冷媒运
第2章汽车空调系统概述9输的性能有很大影响。另外一类是电加热的方式，该种为新能源汽车，由电驱动或油电混动。新能汽车空调的结构简单、操作方便、成本较低、空间占比较校该空调系统的主要特点是利用电驱动进行制冷制热，如利用PTC电加热板加热冷却水为空调系统提供热源，故称为新能源电热泵空调系统。电加热空调系统由加热器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机、微电机、电控装置及风道组成。如图2-2所示，如今的纯电动高档轿车常用这种装置。图2-2电动空调系统布置图Figure2-2Electricair-conditioningsystemlayout与传统空调不同的是，电加热空调系统的热源来自与车体配备的能量电池，该系统的工作原理是：鼓风机将自然空气吸入，由加热板对空气进行加热，加热后的空气由鼓风机送至各个风道。以PTC电加热的方式提供热源的新能源空调，是未来的发展趋势，但也有其明显的缺点，即必须消耗掉大量的电能产生热量才能实现温度的控制。由于能源使用与环境污染问题引发的争论，这种绿色环保、不含异味，操作便捷的新型空调受到极高的凭评价。因此虽然目前普遍使用的汽车仍然为传统的燃油车且依靠发动机为空调系统提供热量，但这种电加热式新型
本文编号：3354810
【文章来源】：长江大学湖北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
研究路线流程
第2章汽车空调系统概述8图2-1空调系统布置图Figure2-1Air-conditioningsystemlayout其工作原理是汽车发动机带动压缩机工作，将低温低压制冷剂压缩并发生能量交换，经过压缩的制冷剂处于高温高压气体状态；此时，高温高压气体经过管路到达冷凝器并发生凝结，在发生物理变化的同时伴随大量能量释放。释放的能量表现出持续散热性，经过冷热空气交换融合，最终混合成人体适应范围内的温度并被释放进车内调节车室内环境温度。其中释放的热量不与流经冷凝器的温度混合就不会为车内提供热量，这其中有混合风门进行控制混合。一般汽车空调系统中，冷凝器放置在车头发动机箱前，一方面由散热器风扇进行降温冷却，另一方面可以利用汽车在行驶过程中迎面自然风进行冷却降温。储液干燥器是在制冷系统中起到对液态冷媒进行过滤、干燥除湿和储存的作用[26]。膨胀阀具有节流、降压、降温等功能，通过膨胀阀后的冷媒变成低温低压的雾状气体，经过释放后会产生大量能量并进入蒸发器中循环[27]。蒸发器位于空调HVAC壳体内，大多数情况下，蒸发器可以实现自由拆卸以方便更换维修。蒸发器可以将低温低压冷媒液体不断蒸发实现汽化，在汽化的过程中不断吸收流过蒸发器空气的热量以实现能量转换，并达到降低空气温度的效果。冷媒在循环过程中会经过管路，空调管路由铝制硬管和橡胶软管扣压而成，在整个循环体系中，管路的弯角设计对冷媒运
第2章汽车空调系统概述9输的性能有很大影响。另外一类是电加热的方式，该种为新能源汽车，由电驱动或油电混动。新能汽车空调的结构简单、操作方便、成本较低、空间占比较校该空调系统的主要特点是利用电驱动进行制冷制热，如利用PTC电加热板加热冷却水为空调系统提供热源，故称为新能源电热泵空调系统。电加热空调系统由加热器、过滤器、膨胀阀、蒸发器、鼓风机、微电机、电控装置及风道组成。如图2-2所示，如今的纯电动高档轿车常用这种装置。图2-2电动空调系统布置图Figure2-2Electricair-conditioningsystemlayout与传统空调不同的是，电加热空调系统的热源来自与车体配备的能量电池，该系统的工作原理是：鼓风机将自然空气吸入，由加热板对空气进行加热，加热后的空气由鼓风机送至各个风道。以PTC电加热的方式提供热源的新能源空调，是未来的发展趋势，但也有其明显的缺点，即必须消耗掉大量的电能产生热量才能实现温度的控制。由于能源使用与环境污染问题引发的争论，这种绿色环保、不含异味，操作便捷的新型空调受到极高的凭评价。因此虽然目前普遍使用的汽车仍然为传统的燃油车且依靠发动机为空调系统提供热量，但这种电加热式新型
本文编号：3354810
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