汽車乘坐空間熱環(huán)境動態(tài)特性研究.pdf

1、隨著國家經濟發(fā)展和人們生活水平的提高，汽車已成為人們生活中不可缺少的一部分，人們一天中待在汽車上的時間越來越長。隨著人們對汽車乘坐舒適性的要求逐漸提高，汽車乘坐空間內的熱舒適性也就越來越受到關注。由于汽車內部空間狹小、相對封閉，如果車內環(huán)境舒適性欠佳，駕駛員長期處于其中，就會導致駕駛員容易疲勞、精神恍惚、心情煩躁和注意力不集中等問題，給各種交通事故埋下了嚴重的隱患。因此，對汽車乘坐空間熱環(huán)境動態(tài)特性和乘員熱舒適性研究，有助于提高車內環(huán)境

2、舒適性，降低事故發(fā)生的概率。
　　針對現有國內外關于汽車乘坐空間熱環(huán)境動態(tài)特性研究不是很系統(tǒng)，沒有考慮車身壁面非均勻溫度場對車內熱流場的影響以及外界環(huán)境因素太陽輻射對車內熱環(huán)境有何具體影響等問題，本文通過計算流體力學和傳熱學相關理論知識，運用FLUENT對汽車乘坐空間熱環(huán)境動態(tài)特性及乘員舒適性進行研究。主要研究內容如下:
　　(1)汽車乘坐空間熱環(huán)境影響特性分析。分析氣體流動基本特性，并總結出流體流動通用控制方程;研究汽車乘

3、坐空間熱傳遞原理，推導汽車乘坐空間熱傳遞涉及到的熱傳導、對流換熱、熱輻射等基本原理和方程，并計算出多層車身壁面導熱熱阻和車身壁面對流換熱系數;加入太陽輻射模型，選用太陽射線跟蹤算法。
　　(2)汽車乘坐空間熱環(huán)境動態(tài)特性分析。首先建立車室三維CAD模型并添加人體模型，劃分網格，以重慶市夏季為例，分兩個階段（升溫階段和降溫階段）運用FLUENT進行計算，分析升溫和降溫階段車體壁面和車內熱環(huán)境動態(tài)變化特性。為了分析太陽輻射對車內熱環(huán)境

4、的影響作用，本文分28種情況分析太陽輻射從無到有輻射強度和入射角度不斷改變情況下對車內熱環(huán)境動態(tài)特性的影響。研究結果表明:車內熱環(huán)境高度非均勻瞬態(tài)變化;夏季情況下，太陽輻射嚴重影響著車身壁面及車內空氣溫度場，進而影響乘員熱舒適性。
　　(3)汽車乘坐空間熱環(huán)境舒適性評價。為了探索通過改變車窗玻璃光學特性來達到降低太陽輻射對車內熱環(huán)境影響的方法和效果，以當量溫度Teq評價指標計算各個節(jié)段的當量溫度，結果表明改變車窗玻璃光學特性可以有