基于车舱内流场分析的汽车天窗优化设计
发布时间：2022-01-09 01:06
汽车内部环境的空气流通性是影响驾驶者行车安全和乘坐者体验的重要因素。随着汽车科技的发展,天窗接近成为汽车的标准配置,对车舱内流场分布有重要影响。本论文主要研究了不同的天窗结构在完全开启状态下对驾驶舱内流场的影响。通过使用SolidWorks软件对BJ80型汽车进行一比一建模,再使用Flow Simulation插件进行风速为22m/s时天窗完全开启状态下的车舱内流场仿真。仿真得到汽车舱内的空气流动轨迹图和各位置的空气流速及气压。对三排座椅乘员面部和足部各选取一个点探测得到风速和气压的具体数值,分析出小天窗完全开启时舱内流场的缺陷。然后提出三种天窗优化设计方向,包括增加导流板结构,增大天窗尺寸和更改天窗位置。对三种优化方向分别进行建模,进行相同条件的仿真。对比结果,分析得出小尺寸天窗结构的汽车内流场缺陷最多,双天窗结构的汽车内流场状态最佳。利用不均匀系数法对各模型乘员舒适度进行评价。对小天窗和带导流板结构模型仿真结果进行实验验证。
【文章来源】：浙江科技学院浙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车外部空间流谱
浙江科技学院硕士学位论文第2章汽车内外流场理论基础12（）+div(ρvT)=div()+(2-7)式中T是温度，k是流体传热系数，是流体比热容，是粘性耗散项。本次研究使用的FlowSimulation软件采用的是离散方法中的有限体积法。流体流动区域被划分成有限数目的控制体单元，用守恒方程来精确地描述各个控制体单元的相关物理量，并求出各变量在控制体质心上的值。然后用插值法来得各变量在控制体表面上的值[31]。发动机舱内流场影响着汽车前进过程中的风阻以及舱内散热功能，是汽车空气动力学的重要研究内容之一。驾驶舱内流场与汽车空气动力学性能也有密切的关系，汽车打开窗户行驶状态时，空气进入车身使汽车内部空气产生运动，形成汽车内流场，如图2-2。图2-2汽车内部空间流谱图2-2中箭头的方向表示该位置气流的流向，此时汽车在行驶状态下只打开天窗，侧窗和空调均为关闭状态。可见外部空气会通过天窗流入驾驶舱内部各个位置。此截面选择的位置是主驾驶座椅和副驾驶座椅之间的排挡处，所以前排座椅有气流从排挡处流过，第二排、第三排座椅将气流阻挡，所以说部分内饰零件也会影响内流常汽车内流场的研究开始时间晚于外流场，研究内容经常关联内部乘员的舒适
浙江科技学院硕士学位论文第3章基于SolidWorks对汽车建模仿真14第3章基于SolidWorks对汽车建模仿真3.1汽车天窗的结构汽车天窗这个常用的零件总成包括很多散件，常见的组成部分有玻璃、遮阳板、驱动电机、撑杆、滑轨和驱动钢锁等[33]，如图3-1。对于有天窗配置的汽车，就还要安装一些相关零件，比如控制按钮、天窗落水管、排水阀、天窗落水管支架、天窗密封条等。图3-1汽车天窗构造图天窗的作用一是保证汽车室内空气有效地流通，二是开阔视野增加车内亮度。天窗自出现以来，有过多种结构形式，有外滑式、内嵌式、全景式等[34]。有天窗配置的车一般稍贵于无天窗配置，一是增加了天窗等零件的成本，二是有天窗配置的车制造成本也要花费更多。目前天窗的安装工艺分为涂胶粘接式天窗和螺栓紧固式天窗。对于涂胶粘接式天窗来说，如图3-2，天窗的Y向尺寸很大，延伸至了车身左右侧框，天窗是通过化学品黑色固体胶粘接至车身钣金上的。增加的成本包括涂胶机械手是设备方面的成本，用于保证天窗前部和前风窗落差的天窗夹具是工具方面的成本，涂在天窗上的黑胶和涂在车身上的底涂是辅料方面的成本。人员方面的成本更加显著，一般要比无天窗配置的车多出四个工艺岗位。一
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电动汽车发展的经济学分析[J]. 伍柯霖. 现代工业经济和信息化. 2019(08)
[2]联合动力学与运动学的汽车状态估计[J]. 肖川. 山东交通学院学报. 2019(04)
[3]汽车主关结构模块的设计优化与分析[J]. 张执,张一. 科技创新导报. 2019(15)
[4]基于网格分区方法的汽车外流场研究[J]. 陈明. 汽车零部件. 2019(06)
[5]基于Simulink汽车转向系统的力反馈建模与仿真[J]. 何二鹏,胡红生. 嘉兴学院学报. 2019(06)
[6]汽车底部复杂流场的主动和被动控制减阻方法研究[J]. 袁志群,杨明智,张炳荣. 汽车工程. 2019(05)
[7]模流分析在汽车后视镜外壳模具设计中的应用[J]. 黄继战,侯世赟,范玉,仇文宁. 塑料科技. 2019(10)
[8]面向汽车工业的HPC仿真云平台设计与实现[J]. 王英资,韩盼盼,方祥毅. 软件导刊. 2019(09)
[9]智能汽车环境感知与规划决策一体化仿真测试平台[J]. 孙剑,黄润涵,李霖,刘启远,李宇迪. 系统仿真学报. 2020(02)
[10]汽车涉水车身表面污染仿真及控制[J]. 辛俐,兰巍,刘江,万沁林,郭鹏,胡兴军,肖阳. 吉林大学学报(工学版). 2019(06)
硕士论文
[1]空调轿车车室内气流组织的数值模拟[D]. 杨娟.青岛大学 2006
本文编号：3577634
【文章来源】：浙江科技学院浙江省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
汽车外部空间流谱
浙江科技学院硕士学位论文第2章汽车内外流场理论基础12（）+div(ρvT)=div()+(2-7)式中T是温度，k是流体传热系数，是流体比热容，是粘性耗散项。本次研究使用的FlowSimulation软件采用的是离散方法中的有限体积法。流体流动区域被划分成有限数目的控制体单元，用守恒方程来精确地描述各个控制体单元的相关物理量，并求出各变量在控制体质心上的值。然后用插值法来得各变量在控制体表面上的值[31]。发动机舱内流场影响着汽车前进过程中的风阻以及舱内散热功能，是汽车空气动力学的重要研究内容之一。驾驶舱内流场与汽车空气动力学性能也有密切的关系，汽车打开窗户行驶状态时，空气进入车身使汽车内部空气产生运动，形成汽车内流场，如图2-2。图2-2汽车内部空间流谱图2-2中箭头的方向表示该位置气流的流向，此时汽车在行驶状态下只打开天窗，侧窗和空调均为关闭状态。可见外部空气会通过天窗流入驾驶舱内部各个位置。此截面选择的位置是主驾驶座椅和副驾驶座椅之间的排挡处，所以前排座椅有气流从排挡处流过，第二排、第三排座椅将气流阻挡，所以说部分内饰零件也会影响内流常汽车内流场的研究开始时间晚于外流场，研究内容经常关联内部乘员的舒适
浙江科技学院硕士学位论文第3章基于SolidWorks对汽车建模仿真14第3章基于SolidWorks对汽车建模仿真3.1汽车天窗的结构汽车天窗这个常用的零件总成包括很多散件，常见的组成部分有玻璃、遮阳板、驱动电机、撑杆、滑轨和驱动钢锁等[33]，如图3-1。对于有天窗配置的汽车，就还要安装一些相关零件，比如控制按钮、天窗落水管、排水阀、天窗落水管支架、天窗密封条等。图3-1汽车天窗构造图天窗的作用一是保证汽车室内空气有效地流通，二是开阔视野增加车内亮度。天窗自出现以来，有过多种结构形式，有外滑式、内嵌式、全景式等[34]。有天窗配置的车一般稍贵于无天窗配置，一是增加了天窗等零件的成本，二是有天窗配置的车制造成本也要花费更多。目前天窗的安装工艺分为涂胶粘接式天窗和螺栓紧固式天窗。对于涂胶粘接式天窗来说，如图3-2，天窗的Y向尺寸很大，延伸至了车身左右侧框，天窗是通过化学品黑色固体胶粘接至车身钣金上的。增加的成本包括涂胶机械手是设备方面的成本，用于保证天窗前部和前风窗落差的天窗夹具是工具方面的成本，涂在天窗上的黑胶和涂在车身上的底涂是辅料方面的成本。人员方面的成本更加显著，一般要比无天窗配置的车多出四个工艺岗位。一
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国电动汽车发展的经济学分析[J]. 伍柯霖. 现代工业经济和信息化. 2019(08)
[2]联合动力学与运动学的汽车状态估计[J]. 肖川. 山东交通学院学报. 2019(04)
[3]汽车主关结构模块的设计优化与分析[J]. 张执,张一. 科技创新导报. 2019(15)
[4]基于网格分区方法的汽车外流场研究[J]. 陈明. 汽车零部件. 2019(06)
[5]基于Simulink汽车转向系统的力反馈建模与仿真[J]. 何二鹏,胡红生. 嘉兴学院学报. 2019(06)
[6]汽车底部复杂流场的主动和被动控制减阻方法研究[J]. 袁志群,杨明智,张炳荣. 汽车工程. 2019(05)
[7]模流分析在汽车后视镜外壳模具设计中的应用[J]. 黄继战,侯世赟,范玉,仇文宁. 塑料科技. 2019(10)
[8]面向汽车工业的HPC仿真云平台设计与实现[J]. 王英资,韩盼盼,方祥毅. 软件导刊. 2019(09)
[9]智能汽车环境感知与规划决策一体化仿真测试平台[J]. 孙剑,黄润涵,李霖,刘启远,李宇迪. 系统仿真学报. 2020(02)
[10]汽车涉水车身表面污染仿真及控制[J]. 辛俐,兰巍,刘江,万沁林,郭鹏,胡兴军,肖阳. 吉林大学学报(工学版). 2019(06)
硕士论文
[1]空调轿车车室内气流组织的数值模拟[D]. 杨娟.青岛大学 2006
本文编号：3577634
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3577634.html
