基于流场和温度场的轿车乘员舱热舒适性分析*
2020-03-18吕鸿斌高天元李圆圆施骏业陈江平
汽车工程 2020年2期
吕鸿斌,陈 博,高天元,李圆圆,施骏业,陈江平
(1.上海交通大学制冷与低温工程研究所,上海 200240; 2.安徽江淮汽车股份有限公司,合肥 230601)
前言
我国南方地区夏季非常炎热,部分城市甚至超过40℃。由于乘员舱空间狭小且相对封闭,车内的温度快速升高,温度场不均匀性增大。如果空调系统设计不好,使出风温度和风量较小,车内的流场组织分布不合理,则不能给乘员很好的降温。如果驾驶员长期处于此环境下,容易导致疲劳、精神烦躁和注意力不集中等问题,从而大大增加了发生交通事故的概率。
随着计算机和数值技术的快速发展,越来越多的研究人员开始利用CFD对轿车乘员舱的热舒适性进行研究,如江涛等[1]研究了不同太阳高度角对乘员舱热舒适性的影响。谷正气等[2]通过改进空调风道中所加导流片的3个结构参数提升了空调出风总量和出风比例。唐江明等[3]通过对汽车空调送风格栅优化来改进乘员热舒适性。
已有的研究大多着眼于将PMV-PPD[4]、当量温度[5]、整体热感觉偏差[6]和空气龄[7]作为轿车乘员舱热舒适性评价的指标,如张炳力等[10]和王靖宇等[11]基于PMV-PPD、空气龄和冷负荷等指标分析送风参数对乘员的热舒适性和舱内空气新鲜度的影响。不过较少从流场和温度场的角度对乘员的热舒适性进行深入分析。而本文中主要基于流场和温度场,利用气流组织形式、吹脸风速、呼吸点温度等指标,分析极端炎热条件下乘客的热舒适性,并给出轿车风道送风风量和入口温度设置的系统性意见,对汽车空调的设计有一定的指导意义。……
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