汽車乘員艙熱管理綜述

1、汽車乘員艙熱管理分析1汽車乘員艙熱管理簡述汽車乘員艙熱管理的研究又常叫做汽車乘員艙熱舒適行的研究。美國供暖空調(diào)工程師學(xué)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)中明確定義熱舒適性是人體對熱環(huán)境表示滿意的意識(shí)狀態(tài)。由于不同的人對熱舒適經(jīng)的好壞因生理調(diào)節(jié)能力與主觀的不同而有所區(qū)別。因此因此人們對溫度的舒適界限是一個(gè)模糊的范圍而不是某個(gè)特定的值。因此結(jié)合國內(nèi)外熱舒適性相關(guān)研究文獻(xiàn)以及我國人們的溫度感覺習(xí)慣，對乘員艙內(nèi)氣流環(huán)境提出了以下主要參數(shù)：(1)乘員艙內(nèi)外溫差和乘員艙內(nèi)平

2、均溫度(2)乘員艙內(nèi)相對濕度(3)乘員艙內(nèi)氣流速度(4)乘員艙內(nèi)空氣更新量(5)乘員艙內(nèi)溫升、溫降速率(6)乘員艙內(nèi)部溫度場分布(7)送風(fēng)口風(fēng)速差值及送風(fēng)口位置的布置2.1空調(diào)熱負(fù)荷空調(diào)熱負(fù)荷由太陽輻射、人體散熱、發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳熱以及空氣滲透等組成。在穩(wěn)定情況下，制冷量與汽車所受的熱負(fù)荷相等，熱量平衡方程為：式中，為實(shí)際工況制冷量；為空調(diào)熱負(fù)荷；為空調(diào)風(fēng)機(jī)散熱量；為駕乘人0QloadQMQPQ員散熱量；為空氣滲透進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為通過車身

3、壁面?zhèn)魅肱搩?nèi)的熱負(fù)荷；VQBQ為太陽輻射透過汽車玻璃進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為地板傳入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為從BiQCQEQ發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳入乘員艙的熱負(fù)荷2汽車乘員艙熱舒適性數(shù)值計(jì)算；為太陽輻射被汽車玻璃吸收導(dǎo)入引起的熱負(fù)荷。GQ汽車熱負(fù)荷模型示意圖如下為太陽輻射透過汽車玻璃進(jìn)入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為地板傳入艙內(nèi)的熱負(fù)荷；為從BiQCQEQ發(fā)動(dòng)機(jī)艙傳入乘員艙的熱負(fù)荷；為太陽輻射被汽車玻璃吸收導(dǎo)入引起的熱負(fù)荷。GQ汽車熱負(fù)荷模型示意圖如下下面提供一種計(jì)算方案即

4、利用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)CFD技術(shù)對汽車乘員艙內(nèi)駕乘人員熱舒適性進(jìn)行數(shù)值模擬，現(xiàn)將數(shù)值模擬的計(jì)算過程歸納如下：（1）.建立汽車乘員艙三維數(shù)學(xué)模型（2）.進(jìn)行模型的網(wǎng)格劃分（3）.確立計(jì)算模型的邊界條件（4）.乘員熱舒適性的計(jì)算（5）.對駕乘人員進(jìn)行熱舒適性評判分析2.3乘員熱舒適性評價(jià)汽車乘員艙是一個(gè)微環(huán)境，所受的熱源眾多，而且太陽輻射分布不均，乘員艙內(nèi)的溫度與速度變化梯度大，熱環(huán)境非常不均勻。因此可以選擇等效溫度Teq作為熱舒適性評價(jià)指標(biāo)。

5、Teq的公式如下：往往人體對溫度的敏感度不同部位有很大的區(qū)別，因此等效溫度大的地方不一定對熱舒適性產(chǎn)生很大的影響。所以在進(jìn)行舒適性評價(jià)時(shí)要結(jié)合熱輻射和熱輻射的位置來共同參與評價(jià)。3.空調(diào)風(fēng)道改進(jìn)及對乘員熱舒適性影響現(xiàn)在大多數(shù)轎車都安裝了空調(diào)系統(tǒng)!這不僅提高了汽車的舒適性!也提高了汽車的安全性能“設(shè)計(jì)汽車空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，需要考慮很多因素。汽車空調(diào)的送風(fēng)風(fēng)道是汽車空調(diào)系統(tǒng)中重要的部件之一，其設(shè)計(jì)水平直接影響車內(nèi)氣流組織的合理性!從而影響乘員的熱

6、舒適性“對空調(diào)風(fēng)道進(jìn)行風(fēng)量分析，評價(jià)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理，對提高乘員的熱舒適性具有非常重要的工程意義。２００７年，江淮汽車公司的霍長宏、劉江波等用ＣＦＤ方法對某輕卡駕駛室除霜風(fēng)道出口流量分配進(jìn)行了分析，同時(shí)對風(fēng)道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。２００８年，上海交大的吳金玉、陳江平通過對暖通空調(diào)（ＨＶＡＣ）及風(fēng)道內(nèi)部場的ＣＦＤ分析，考察了風(fēng)道內(nèi)部結(jié)構(gòu)對風(fēng)量分配和送風(fēng)量的影響，并提出了改進(jìn)方法。利用ＣＦＤ分析了ＨＶＡＣ內(nèi)氣流的流動(dòng)，并考慮了３種模式：吹面模