汽車空調管路和乘員艙系統(tǒng)氣動噪聲CFD分析與研究
發(fā)布時間:2020-10-29 18:06
隨著國民經濟的增長,汽車行業(yè)得到迅猛發(fā)展,人們對汽車的舒適性體驗等各方面要求也越來越高,噪聲問題是影響汽車舒適性的主要因素之一。研究表明,車內噪聲過大不僅對乘員間的溝通造成障礙,還會引起人的聽覺疲勞,造成人注意力無法集中或者身心疲憊,甚至會影響汽車的行車安全,所以汽車行駛過程中的車內噪音是汽車生產廠家必須要克服的問題。在汽車工業(yè)發(fā)展這么多年過程中,隨著技術的不斷進步,伴隨著汽車外部噪聲的降低以及乘員室密封效果的提高,車內的主要噪音來源之一就變成了空調系統(tǒng)的氣動噪聲。所以說進一步對汽車行駛過程中的車內噪音進行降低的關鍵在于研究如何降低空調系統(tǒng)的氣動噪聲。通常情況下,空調氣動噪聲可以進行以下兩種分類,一種是風機在運行時,在風機腔體造成的噪聲,另一種是在風道傳播過程引起的噪聲。大部分研究人員認為造成風機噪聲的原因在于風機自身的相關參數(shù),例如葉形、葉片數(shù)等,并在實驗研究中針對這些參數(shù)進行了最大優(yōu)化,大大改善了風機引起的氣動噪聲;另一方面氣流在風道傳播過程也會有噪音產生,在研究人員的努力下,針對汽車空調出風管道的結構不斷進行優(yōu)化改良,對風道內的壓降進行了大幅降低,使得風道的氣動噪聲特性得以改善?照{總成在裝車以后,由于使用條件和試驗環(huán)境的不同,因此研究獨立的空調系統(tǒng)具有一定的局限性,倘若在研究獨立空調管路的基礎上,研究空調管路和乘員艙體的整體模型,更加貼合實際,也便于尋找其他影響人耳處氣動噪聲的原因。傳統(tǒng)的試驗方法開發(fā)周期長,耗費大量的人力、物力,計算流體力學(CFD)的出現(xiàn)解決了這一難題。研究人員們開始在汽車工程中引入CFD,可以通過計算機仿真技術建立相應的仿真模型來研究計算,在仿真模型中,由于脫離了實際系統(tǒng),因此可以不受環(huán)境和實驗條件因素的影響,對于流體運動狀態(tài)的獲取非常方便,并可以對噪聲進行實時預測,可以明確研究方向,縮短研制周期,減少反復試驗造成的浪費。本文具體的研究內容:針對某一乘用車的空調風道和乘員艙體整體作為研究對象,基于對流場和聲場的基本理論分析,首先建立一種簡化模型,對該模型進行數(shù)值模擬計算,結合風洞試驗,選取重合性最好的Realizable k-ε湍流模型用于本文內部流場計算模型。然后通過直接計算氣動聲學法(CAA)和聲類比法(AA)對比驗證了AA法在計算本文噪聲的可行性。最后建立空調管路和乘員艙系統(tǒng)仿真模型,對汽車駕乘室內部、空調出風口以及艙體內人耳所的流場和聲場分布情況進行分析,基于上述流場和聲場的分析,針對空調管路結構提出改進方案,經最優(yōu)方案改進后,出風口和人耳處的總聲壓級均減少4dB左右。
【學位單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:U463.851
【部分圖文】:
第 1 章 緒論1.1 概述1.1.1 研究背景隨著經濟的增長和汽車工業(yè)的發(fā)展,人們對汽車的需求程度逐年增長,汽車的生造在這個過程中取得了飛速發(fā)展。我國汽車銷量在 2005 年-2016 年之間平均年增長率15.47%,2005 年我國的汽車產量在全球汽車產量中的比例為 8.59%,到了 2015 年,數(shù)據以及飛速提升到了 26.99%,通過中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據相關資料顯示[1],2我國汽車生產量達到 2901.5 萬輛,同時我國的汽車銷售量為 2887.9 萬輛,其中中國車市場實現(xiàn)了連續(xù) 12 年的銷量正增長,如圖 1.1 所示。自 2009 年以來,全球最大的消費市場已經由美國轉為中國。
圖 3.2 模型的截面形狀尺寸示意圖立適用性,建立簡單幾何模型,如圖 x 所示。氣體曲的管道,進入方形的大空間,再經過方形空間出。該模型與乘員艙(帶管道)類似,即氣流通小的出口流出。該模型可以替代乘員艙進行湍流求,建立三維幾何模型。模型如圖 3.3 所示。
圖 3.2 模型的截面形狀尺寸示意圖立用性,建立簡單幾何模型,如圖 x 所示的管道,進入方形的大空間,再經過方。該模型與乘員艙(帶管道)類似,即的出口流出。該模型可以替代乘員艙進,建立三維幾何模型。模型如圖 3.3 所
【參考文獻】
本文編號:2861265
【學位單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位年份】:2018
【中圖分類】:U463.851
【部分圖文】:
第 1 章 緒論1.1 概述1.1.1 研究背景隨著經濟的增長和汽車工業(yè)的發(fā)展,人們對汽車的需求程度逐年增長,汽車的生造在這個過程中取得了飛速發(fā)展。我國汽車銷量在 2005 年-2016 年之間平均年增長率15.47%,2005 年我國的汽車產量在全球汽車產量中的比例為 8.59%,到了 2015 年,數(shù)據以及飛速提升到了 26.99%,通過中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布數(shù)據相關資料顯示[1],2我國汽車生產量達到 2901.5 萬輛,同時我國的汽車銷售量為 2887.9 萬輛,其中中國車市場實現(xiàn)了連續(xù) 12 年的銷量正增長,如圖 1.1 所示。自 2009 年以來,全球最大的消費市場已經由美國轉為中國。
圖 3.2 模型的截面形狀尺寸示意圖立適用性,建立簡單幾何模型,如圖 x 所示。氣體曲的管道,進入方形的大空間,再經過方形空間出。該模型與乘員艙(帶管道)類似,即氣流通小的出口流出。該模型可以替代乘員艙進行湍流求,建立三維幾何模型。模型如圖 3.3 所示。
圖 3.2 模型的截面形狀尺寸示意圖立用性,建立簡單幾何模型,如圖 x 所示的管道,進入方形的大空間,再經過方。該模型與乘員艙(帶管道)類似,即的出口流出。該模型可以替代乘員艙進,建立三維幾何模型。模型如圖 3.3 所
【參考文獻】
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