本文關(guān)鍵詞：乘員艙內(nèi)顆粒污染物的運(yùn)動(dòng)與分布規(guī)律數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 汽車乘員艙 熱舒適性 顆粒污染物 分區(qū)控制技術(shù) 優(yōu)化

【摘要】：車內(nèi)空氣品質(zhì)的好壞,不僅與駕乘人員的身心健康密不可分,并且直接影響了行車安全。而隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車逐漸成為日常出行中必不可少的交通工具,人們每天使用汽車的時(shí)間也不斷增加。因此,分析影響車內(nèi)空氣品質(zhì)的因素,研究相關(guān)污染物的運(yùn)動(dòng)與分布規(guī)律,尋找出可行的改善措施,為人們提供一個(gè)健康純凈的車內(nèi)環(huán)境,具有非常重要的意義。為此,本文以某款汽車的乘員艙為研究對象,對影響乘員艙內(nèi)空氣品質(zhì)的主要污染物成分,即顆粒污染物,利用數(shù)值研究方法對其在乘員艙舒適送風(fēng)工況下的運(yùn)動(dòng)與分布規(guī)律做了初步研究。之后,對獲得的結(jié)果進(jìn)行了初步應(yīng)用研究。以下是本文的主要研究內(nèi)容：首先,通過建立的流動(dòng)與傳熱數(shù)值計(jì)算模型,對乘員艙內(nèi)車載空調(diào)不同送風(fēng)模式及不同風(fēng)力下的各種工況進(jìn)行仿真計(jì)算,分析了不同工況下乘員艙內(nèi)的氣流組織形式、風(fēng)速分布、溫度分布及濕度分布。之后,使用PMV-PPD評價(jià)體系對乘員艙內(nèi)的熱舒適性進(jìn)行了評價(jià),并通過UDF編程計(jì)算了不同工況下乘員艙全區(qū)域及駕駛區(qū)域內(nèi)舒適空間所占的比例。然后,在獲得的乘員艙舒適送風(fēng)工況的基礎(chǔ)上,選取乘員艙內(nèi)部的內(nèi)源性顆粒污染物和外源性顆粒污染物的典型代表,即煙霧顆粒和尾氣顆粒,分別對這兩種源頭顆粒污染物在乘員艙內(nèi)的運(yùn)動(dòng)與分布規(guī)律進(jìn)行了研究。同時(shí),分析了送風(fēng)溫度、速度、方向等送風(fēng)參數(shù)對煙霧顆粒運(yùn)動(dòng)與分布的影響,并使用污染物年齡和污染物駐留時(shí)間這兩個(gè)指標(biāo)研究了乘員艙對尾氣顆粒的去除能力。最后,基于車載空調(diào)分區(qū)控制技術(shù),進(jìn)行了同時(shí)調(diào)控乘員艙內(nèi)特定區(qū)域熱舒適性及空氣質(zhì)量的初步研究,完成了駕駛區(qū)域舒適比例和污染物年齡的兩目標(biāo)優(yōu)化,獲取了該場景下最適宜的送風(fēng)參數(shù),為車載分區(qū)空調(diào)的設(shè)計(jì)拓寬了思路。
【關(guān)鍵詞】：汽車乘員艙 熱舒適性 顆粒污染物 分區(qū)控制技術(shù) 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 選題背景及意義11-13
• 1.2 乘員艙內(nèi)污染物研究概述13-15
• 1.3 乘員艙空氣污染問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容19-20
• 1.5 本章小結(jié)20-21
• 第2章 汽車乘員艙內(nèi)流場及顆粒物運(yùn)動(dòng)數(shù)值計(jì)算理論21-35
• 2.1 湍流計(jì)算理論21-26
• 2.1.1 湍流流動(dòng)概述21-22
• 2.1.2 Navier-Stokes方程22-24
• 2.1.3 湍流流動(dòng)數(shù)值模擬24-25
• 2.1.4 基于雷諾時(shí)均方法的湍流模型25-26
• 2.2 顆粒物運(yùn)動(dòng)理論26-28
• 2.3 CFD數(shù)值計(jì)算方法28-31
• 2.3.1 離散原理28
• 2.3.2 離散格式28-31
• 2.4 CFD數(shù)值求解器31-32
• 2.5 仿真計(jì)算流程32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第3章 乘員艙數(shù)值建模及熱舒適性分析35-58
• 3.1 物理模型及劃分網(wǎng)格35-40
• 3.1.1 物理模型及簡化35-37
• 3.1.2 劃分網(wǎng)格37-38
• 3.1.3 網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證38-40
• 3.2 數(shù)值模型設(shè)定及處理40-44
• 3.2.1 計(jì)算模型40-42
• 3.2.2 邊界條件處理42-44
• 3.2.3 求解器設(shè)定及計(jì)算44
• 3.3 乘員艙內(nèi)部熱環(huán)境分析44-51
• 3.3.1 乘員艙內(nèi)熱舒適性調(diào)節(jié)工況44-45
• 3.3.2 乘員艙內(nèi)氣流組織形態(tài)45-46
• 3.3.3 乘員艙內(nèi)風(fēng)速分布46-48
• 3.3.4 乘員艙內(nèi)溫度分布48-50
• 3.3.5 乘員艙內(nèi)濕度分布50-51
• 3.4 乘員艙內(nèi)熱舒適性評價(jià)51-56
• 3.4.1 熱舒適性評價(jià)指標(biāo)51-52
• 3.4.2 乘員艙內(nèi)熱舒適性評價(jià)52-56
• 3.5 本章小結(jié)56-58
• 第4章 內(nèi)源性顆粒污染物運(yùn)動(dòng)與分布分析58-74
• 4.1 顆粒污染物數(shù)值計(jì)算模型58-61
• 4.1.1 煙霧顆粒概述及生成58-59
• 4.1.2 顆粒運(yùn)動(dòng)邊界條件59-61
• 4.2 舒適環(huán)境中煙霧顆粒運(yùn)動(dòng)與分布61-67
• 4.2.1 煙霧顆粒運(yùn)動(dòng)狀況分析61-63
• 4.2.2 駕駛員呼吸區(qū)域污染物變化分析63-65
• 4.2.3 乘員艙內(nèi)煙霧顆粒懸浮分析65-67
• 4.3 不同送風(fēng)參數(shù)對顆粒污染物運(yùn)動(dòng)與分布的影響67-72
• 4.3.1 送風(fēng)溫度的影響67-68
• 4.3.2 送風(fēng)速度的影響68-69
• 4.3.3 送風(fēng)方向的影響69-71
• 4.3.4 送風(fēng)濕度的影響71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-74
• 第5章 外源性顆粒污染物運(yùn)動(dòng)與分布分析及優(yōu)化74-91
• 5.1 尾氣顆粒概述及生成74-76
• 5.2 舒適環(huán)境中尾氣顆粒運(yùn)動(dòng)與分布76-82
• 5.2.1 尾氣顆粒運(yùn)動(dòng)狀況分析76-78
• 5.2.2 駕駛員呼吸區(qū)域污染物變化分析78-80
• 5.2.3 乘員艙內(nèi)尾氣顆粒懸浮分析80-82
• 5.3 乘員艙內(nèi)尾氣顆粒年齡分析82-85
• 5.3.1 污染物年齡定義及數(shù)值計(jì)算方法82-83
• 5.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析83-85
• 5.4 考慮熱舒適性及污染物年齡的送風(fēng)參數(shù)優(yōu)化85-89
• 5.4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)流程85-86
• 5.4.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及代理模型建立86-88
• 5.4.3 優(yōu)化及結(jié)果分析88-89
• 5.5 本章小結(jié)89-91
• 結(jié)論與展望91-94
• 參考文獻(xiàn)94-98
• 致謝98

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本文編號：898811