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《吉林大学》 2017年
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日光照射下小型乘用车内热流场分析

周艳微  
【摘要】:夏季日光的热辐射波,使车辆表面吸收热量而升温,其中,短波辐射可以透过玻璃进入驾驶舱内部,被座椅、内饰板等吸收后再次以辐射的形式对舱内空气加热,使驾驶舱内空气温度进一步升高,即形成所谓的温室效应。每年都会发生由于家长将幼儿遗忘在车厢内而发生的人身安全问题。这些安全事故给家庭和社会带来了巨大的创伤和损失。故由此引发的安全问题已经引起国内外相关科研机构的广泛重视。同时在工业领域模拟太阳辐射效应大多是利用照明设备搭配风洞设施以及将车辆直接曝晒于太阳底下,但所做的实验都是偏向于车身材料的耐久性。鉴于此,本无极1登录的重点将利用计算流体力学(CFD)技术以建立一套模拟太阳辐射效应的方法并且将其应用到车辆上,而这将包含有热传导、热对流和热辐射的现象并且材料的光学特性也必须考虑,热辐射模式选用Discrete Ordinates(DO)数学模型,以GAMBIT2.4软件来制作网格系统,流场求解部分利用商用软件Fluent 6.3,利用流场可视化软件Tecplot来做数据与图的汇整。首先利用温度计和风速计对特定日期和时间的环境温度、风速和驾驶舱内部多个位置的温度进行监测,以确定太阳辐射强度和汽车玻璃的吸收率和放射率,为后续的数值仿真实验提供参考;其次以某常见品牌车型实际尺寸为参考,建立简化的三维物理模型,取驾驶舱部分作为无极1登录对象,设置日光照射模型、热辐射模型和紊流模型等参数,考虑对比空调开启与否的差别进行数值仿真实验,发现不开启空调的情况下,车厢内温度在日光照射下可以达到330K左右,如果幼儿遗忘车内是十分危险的;再次仿真模拟开启空调,设置两处不同位置的空调送风口,其他设置相同的实验进行对比,发现空调出口位于仪表板下方比位于中控处可以较好的起到冷却效果;最后仿真模拟两种空调送风风速下,其他条件相同时的实验进行对比,发现风速从2m/s提升到5m/s后可以降低车厢9K左右的温度。通过本无极1登录证明用此数值模拟方法来仿真车厢内空气流场是可行的,可以用来无极1登录车厢内的高温问题,并可以为汽车工程师在车辆研发上提供一些参考。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U463.8

【参考文献】
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