本文選題：汽車(chē)空調(diào)　切入點(diǎn)：HVAC系統(tǒng)　出處：《吉林大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著人民生活水平的不斷提高,人們對(duì)乘車(chē)舒適性的追求也越來(lái)越迫切,汽車(chē)的噪聲問(wèn)題開(kāi)始受到人們的重視。過(guò)高的車(chē)內(nèi)噪聲不僅影響車(chē)內(nèi)人員的正常交流,還會(huì)引起車(chē)內(nèi)人員的疲勞,甚至影響著行車(chē)安全,給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅,如何降低車(chē)內(nèi)噪聲成了近年來(lái)的關(guān)注問(wèn)題。隨著車(chē)外噪聲的降低,以及車(chē)身密閉性的提高,空調(diào)HVAC系統(tǒng)的氣動(dòng)噪聲成為了車(chē)內(nèi)噪聲的主要噪聲源。改善HVAC系統(tǒng)的氣動(dòng)噪聲特性的意義重大。汽車(chē)空調(diào)HVAC系統(tǒng)的氣動(dòng)噪聲主要有風(fēng)機(jī)噪聲和風(fēng)道噪聲。對(duì)于風(fēng)機(jī)噪聲,很多學(xué)者針對(duì)風(fēng)機(jī)的葉形、葉片數(shù)量、蝸舌間隙、蝸殼型線等結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了研究,改善了風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)噪聲特性;通過(guò)減少風(fēng)道結(jié)構(gòu)上的突變,以降低風(fēng)道內(nèi)的壓降,來(lái)改善風(fēng)道的氣動(dòng)噪聲特性。本文將HVAC總成作為研究對(duì)象,側(cè)重分析總成內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)氣動(dòng)噪聲特性的影響,并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化,改善氣動(dòng)噪聲特性。本文具體的研究?jī)?nèi)容為:對(duì)HVAC總成進(jìn)行風(fēng)量試驗(yàn)和噪聲試驗(yàn),獲得總成在不同風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的風(fēng)量值和噪聲值。通過(guò)對(duì)HVAC系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)機(jī)的階次分析和出風(fēng)口處的噪聲頻譜分析,對(duì)比兩種噪聲源噪聲特性的區(qū)別,并為仿真分析提供邊界條件。通過(guò)分析流場(chǎng)和聲場(chǎng)的基本理論,建立HVAC系統(tǒng)的三維實(shí)體數(shù)模、湍流分析模型和聲學(xué)分析模型。對(duì)總成的流場(chǎng)和聲場(chǎng)進(jìn)行仿真分析,并將風(fēng)量值和噪聲值與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,對(duì)仿真模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。分析HVAC總成的流場(chǎng)和聲場(chǎng)分布,獲得總成內(nèi)部的流場(chǎng)分布和噪聲源分布情況,并通過(guò)分析出風(fēng)口處的噪聲頻譜,對(duì)不同噪聲源的噪聲特性進(jìn)行了對(duì)比。針對(duì)HVAC系統(tǒng)流場(chǎng)和聲場(chǎng)的分析結(jié)果,對(duì)HVAC總成的氣動(dòng)噪聲特性進(jìn)行優(yōu)化。首先,使用響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化,采用兩種優(yōu)化機(jī)理對(duì)HVAC總成進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化,建立了流量、壓降和聲壓級(jí)與吹面、吹腳、冷暖風(fēng)門(mén)的開(kāi)角之間的數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系,在不降低HVAC總成流場(chǎng)特性的前提下降低了出風(fēng)口處的氣動(dòng)噪聲,且兩種優(yōu)化結(jié)果基本相同。然后,通過(guò)添加導(dǎo)流板的方法對(duì)HVAC總成進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn),降低了出風(fēng)口處的氣動(dòng)噪聲,效果相對(duì)多目標(biāo)優(yōu)化法不明顯。最后,對(duì)三種優(yōu)化方案的過(guò)程、結(jié)果進(jìn)行綜合對(duì)比,為HVAC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供了思路。
[Abstract]:With the continuous improvement of people's living standard, people's pursuit of ride comfort is becoming more and more urgent. It can also cause fatigue of the people in the vehicle, even affect the safety of driving, and threaten the safety of people's life and property. How to reduce the noise inside the vehicle has become a concern in recent years. With the decrease of the noise outside the vehicle and the improvement of the airtight of the car body, The aerodynamic noise of air conditioning HVAC system has become the main noise source of vehicle interior noise. It is of great significance to improve the aerodynamic noise characteristics of HVAC system. The aerodynamic noise of automobile air conditioning HVAC system mainly includes fan noise and air duct noise. Many scholars have studied the structural parameters of the fan, such as leaf shape, number of blades, cochlear tongue clearance, volute line and so on, to improve the aerodynamic noise characteristics of the fan, and to reduce the pressure drop in the duct by reducing the abrupt change in the air duct structure. In this paper, the HVAC assembly is taken as the research object, the influence of the inner structure of the assembly on the aerodynamic noise characteristics is analyzed, and the corresponding optimization is carried out. The main contents of this paper are as follows: air volume test and noise test for HVAC assembly. The wind volume and noise value of the assembly at different fan speeds are obtained. By analyzing the order of the fan and the noise spectrum at the outlet of the HVAC system, the differences between the noise characteristics of the two kinds of noise sources are compared. By analyzing the basic theory of flow field and sound field, the three-dimensional solid mathematical model, turbulence analysis model and acoustic analysis model of HVAC system are established. The flow field and sound field of the assembly are simulated and analyzed. The accuracy of the simulation model is verified by comparing the wind value and the noise value with the experimental results. The flow field and sound field distribution of the HVAC assembly are analyzed, and the distribution of the flow field and the noise source inside the assembly is obtained. By analyzing the noise spectrum of the air outlet, the noise characteristics of different noise sources are compared. The aerodynamic noise characteristics of the HVAC assembly are optimized according to the analysis results of the flow field and sound field of the HVAC system. The response surface method is used to optimize the HVAC assembly with two optimization mechanisms, and the mathematical function relationship between the flow rate, pressure drop and sound pressure level and the opening angle of the blowing surface, blowing foot, cold and warm air valve is established. The aerodynamic noise at the air outlet is reduced without reducing the flow field characteristics of the HVAC assembly, and the two optimization results are basically the same. Then, the structure of the HVAC assembly is improved by adding the guide plate, and the aerodynamic noise at the air outlet is reduced. The result of the method is not obvious. Finally, the results of the three optimization schemes are compared synthetically, which provides the train of thought for the design and optimization of HVAC system.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.851

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