汽车空调风管性能仿真分析
发布时间：2023-05-10 05:24
汽车空调风管是空调系统的重要零部件,研究空调风管对汽车挡风玻璃除霜性能以及对乘员舱人体热舒适性的影响,进一步保障行车安全和改善乘员舱的驾乘环境,具有工程意义和实用价值。本文以研发中的某款轻型卡车空调风管为对象,研究其在整个汽车空调系统中对挡风玻璃除霜效果的影响,以及对乘员舱人体热舒适性影响。首先,分析汽车空调风管的除霜性能。详细分析了汽车空调除霜原理和过程,建立了汽车空调除霜几何模型、网格模型和数学模型。分析了风管在除霜时各个除霜出风口风量分配比例为,左侧、左中、右中和右侧出风口分别占比3.14%,40.96%,48.72%和7.18%。稳态除霜分析结果显示,前挡风玻璃视野区近壁面风速分布覆盖面积情况,A区近壁面风速≥2m/s的仅占A区面积的22.40%,B区近壁面风速≥1.5m/s的仅占B区面积的51.75%,未达到行业标准,为此提出三个除霜风管结构改进方案共同实施以改进风管结构。结果显示各个除霜风管出风口风量分配比例为,左侧、左中、右中和右侧出风口分别占比9.04%,41.68%,41.33%,7.95%,满足使用要求。A区近壁面≥2m/s风速面积占A区面积90.51%,...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 空调风管性能国内外研究现状
1.2.1 除霜性能
1.2.2 乘员舱人体热舒适性
1.3 本文研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究主要内容
1.3.2 技术路线
2 空调风管除霜模型分析
2.1 汽车空调除霜过程及原理分析
2.2 空调风管除霜建模
2.2.1 除霜几何模型
2.2.2 除霜网格模型
2.2.3 除霜数学模型
2.2.4 湍流模型的选择
2.3 挡风玻璃除霜分析方法
2.4 材料物理属性
2.5 边界条件和运行环境
2.6 本章小结
3 除霜性能仿真分析
3.1 稳态除霜结果分析
3.1.1 除霜风管出风口风量分配结果分析
3.1.2 挡风玻璃近壁面风速覆盖结果分析
3.2 除霜风管结构改进
3.2.1 改进方案
3.2.2 改进后除霜效果分析
3.3 瞬态除霜结果分析
3.3.1 前挡风玻璃视野区霜层融化分析
3.4 本章小结
4 空调风管对乘员舱人体热舒适性影响建模分析
4.1 汽车空调对人体乘员舱人体热舒适性影响分析
4.2 人体热舒适性模型建立
4.2.1 人体热舒适性几何模型建立
4.2.2 模型区域划分
4.2.3 人体热舒适性网格模型
4.2.4 人体生理调节模型
4.2.5 太阳模型
4.2.6 辐射模型
4.3 边界条件及运行环境
4.3.1 进出风口边界条件
4.3.2 传热边界条件
4.3.3 运行环境
4.3.4 人体模型边界条件
4.4 乘员舱空调热舒适性评价体系
4.4.1 夏季人体热舒适性评价指标
4.4.2 冬季人体热舒适性评价指标
4.5 本章小结
5 乘员舱人体热舒适性仿真结果分析及评价
5.1 吹面风管流场分析
5.1.1 吹面风管各出风口风速及出风量分析
5.2 乘员舱内速度流线分析
5.3 夏季制冷模式乘员舱人体热舒适性分析
5.3.1 观测截面设置
5.3.2 人体表面速度场分析
5.3.3 人体表面温度场分析
5.3.4 夏季乘员舱人体热舒适性评价
5.4 冬季取暖模式乘员舱人体热舒适性结果分析
5.4.1 人体表面速度场结果分析
5.4.2 人体表面温度场结果分析
5.4.3 冬季乘员舱人体热舒适性评价
5.5 本章小结
6 基于夏季制冷模式人体头部当量温度优化分析
6.1 优化流程
6.2 试验设计
6.2.1 确定设计变量范围和优化目标要求
6.2.2 选取样本点
6.3 建立近似模型
6.3.1 选取近似模型
6.3.2 建立Kriging近似模型
6.3.3 验证Kriging近似模型精度
6.4 确定优化算法
6.4.1 NSGA-II优化算法
6.4.2 优化结果
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学校期间发表的学术论文及取得的研究成果
本文编号：3813122
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 空调风管性能国内外研究现状
1.2.1 除霜性能
1.2.2 乘员舱人体热舒适性
1.3 本文研究的主要内容及技术路线
1.3.1 研究主要内容
1.3.2 技术路线
2 空调风管除霜模型分析
2.1 汽车空调除霜过程及原理分析
2.2 空调风管除霜建模
2.2.1 除霜几何模型
2.2.2 除霜网格模型
2.2.3 除霜数学模型
2.2.4 湍流模型的选择
2.3 挡风玻璃除霜分析方法
2.4 材料物理属性
2.5 边界条件和运行环境
2.6 本章小结
3 除霜性能仿真分析
3.1 稳态除霜结果分析
3.1.1 除霜风管出风口风量分配结果分析
3.1.2 挡风玻璃近壁面风速覆盖结果分析
3.2 除霜风管结构改进
3.2.1 改进方案
3.2.2 改进后除霜效果分析
3.3 瞬态除霜结果分析
3.3.1 前挡风玻璃视野区霜层融化分析
3.4 本章小结
4 空调风管对乘员舱人体热舒适性影响建模分析
4.1 汽车空调对人体乘员舱人体热舒适性影响分析
4.2 人体热舒适性模型建立
4.2.1 人体热舒适性几何模型建立
4.2.2 模型区域划分
4.2.3 人体热舒适性网格模型
4.2.4 人体生理调节模型
4.2.5 太阳模型
4.2.6 辐射模型
4.3 边界条件及运行环境
4.3.1 进出风口边界条件
4.3.2 传热边界条件
4.3.3 运行环境
4.3.4 人体模型边界条件
4.4 乘员舱空调热舒适性评价体系
4.4.1 夏季人体热舒适性评价指标
4.4.2 冬季人体热舒适性评价指标
4.5 本章小结
5 乘员舱人体热舒适性仿真结果分析及评价
5.1 吹面风管流场分析
5.1.1 吹面风管各出风口风速及出风量分析
5.2 乘员舱内速度流线分析
5.3 夏季制冷模式乘员舱人体热舒适性分析
5.3.1 观测截面设置
5.3.2 人体表面速度场分析
5.3.3 人体表面温度场分析
5.3.4 夏季乘员舱人体热舒适性评价
5.4 冬季取暖模式乘员舱人体热舒适性结果分析
5.4.1 人体表面速度场结果分析
5.4.2 人体表面温度场结果分析
5.4.3 冬季乘员舱人体热舒适性评价
5.5 本章小结
6 基于夏季制冷模式人体头部当量温度优化分析
6.1 优化流程
6.2 试验设计
6.2.1 确定设计变量范围和优化目标要求
6.2.2 选取样本点
6.3 建立近似模型
6.3.1 选取近似模型
6.3.2 建立Kriging近似模型
6.3.3 验证Kriging近似模型精度
6.4 确定优化算法
6.4.1 NSGA-II优化算法
6.4.2 优化结果
6.5 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学校期间发表的学术论文及取得的研究成果
本文编号：3813122
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3813122.html
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