基于熱平衡模型的汽車(chē)乘員艙內(nèi)溫度場(chǎng)分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,汽車(chē)正逐步進(jìn)入人們的家庭生活,乘坐和駕駛汽車(chē)已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯闹匾M成部分,用戶對(duì)汽車(chē)乘員艙內(nèi)熱舒適性的要求也越來(lái)越高。相應(yīng)地,各大汽車(chē)企業(yè)也加大了在這方面研究的投入。由于采用計(jì)算流體力學(xué)和計(jì)算傳熱學(xué)方法對(duì)乘員艙內(nèi)溫度場(chǎng)和氣流組織情況進(jìn)行數(shù)值仿真研究可以快速而有效地預(yù)測(cè)乘員內(nèi)的熱環(huán)境,近年來(lái),越來(lái)越多的學(xué)者對(duì)如何采用數(shù)值方法預(yù)測(cè)汽車(chē)乘員艙內(nèi)熱舒適性進(jìn)行了研究。但是由于汽車(chē)乘員艙內(nèi)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,如何準(zhǔn)確模擬

2、日照熱輻射模型、計(jì)算車(chē)室內(nèi)熱負(fù)荷、引用人體熱調(diào)節(jié)模型等難題有待更好地解決。為了推進(jìn)乘員艙內(nèi)熱舒適性的研究,本文重點(diǎn)針對(duì)車(chē)室內(nèi)熱負(fù)荷的計(jì)算和乘員艙熱平衡模型的建立進(jìn)行嘗試。
　　 本文首先系統(tǒng)地介紹了乘員艙的熱環(huán)境,從汽車(chē)乘員艙與外界環(huán)境的熱交換方式以及傳熱機(jī)理對(duì)乘員艙熱負(fù)荷的計(jì)算進(jìn)行理論分析。目前,在進(jìn)行乘員艙內(nèi)熱負(fù)荷計(jì)算時(shí),為了簡(jiǎn)化計(jì)算,車(chē)身各部分均按多層均勻平壁傳熱考慮。這樣的簡(jiǎn)化處理存在一些問(wèn)題。汽車(chē)車(chē)身壁面除門(mén)窗玻璃以外

3、,一般由外板、隔熱層、內(nèi)飾板組成。在這些固體層中,熱量傳遞是靠導(dǎo)熱。但是由于車(chē)身壁面中存在空氣層,即氣隙。而在氣隙內(nèi)則同時(shí)存在著導(dǎo)熱、輻射換熱和對(duì)流換熱現(xiàn)象。所以只是簡(jiǎn)單地按多層均勻平壁傳熱來(lái)考慮,不夠準(zhǔn)確。本文將采用計(jì)算傳熱學(xué)對(duì)車(chē)身傳熱過(guò)程進(jìn)行仿真計(jì)算,建立數(shù)學(xué)模型,并且將氣隙中的導(dǎo)熱、輻射換熱和對(duì)流換熱現(xiàn)象考慮進(jìn)去,以求更加準(zhǔn)確地求解乘員艙內(nèi)的熱負(fù)荷。將計(jì)算得出的熱負(fù)荷加載到由計(jì)算流體力學(xué)理論建立的乘員艙內(nèi)流場(chǎng)仿真模型中,進(jìn)行迭代計(jì)