谢青松[1]2004年在《公交空调客车室内气流组织改进设计与数值模拟》文中进行了进一步梳理本文以公交空调客车为研究对象，针对目前公交空调客车空调风道及气流组织设计存在的问题，采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法，分析了公交空调客车空调风道及气流组织的特性，提出了相应的改进措施。 在理论计算方面，对公交空调客车室内夏季冷负荷及送风量进行了设计计算，参照舒适性空调室内计算参数，根据自由射流理论得到了送风口的送风参数。 在数值模拟方面，利用CATIA软件建立了改进前后空调车室内CFD仿真模型；基于稳态不可压雷诺平均N-S方程及标准的k-ε双方程湍流模型，采用有限体积法对控制方程进行离散，借助计算流体力学分析软件(FLUENT)对空调车室内气流场进行了仿真分析，获得了车室内气流流动规律。 理论计算与数值模拟结果表明，改进后车室内气流组织更加合理，克服了气流短路现象，降低了能量损失，有效地改善了乘客的舒适性。
朱文杰[2]2006年在《YBL6113H客车空调系统的合理匹配与计算》文中研究指明客车空调系统的匹配设计是客车设计中的一项较为复杂的设计内容,要求高、工作量大。若空调系统配置不当,则空调设备不能满足性能要求,影响了整车的舒适性,必然会对客车的正常销售产生负面影响。因而客车设计中空调系统是否匹配至关重要。本文围绕亚星—奔驰有限公司的YBL6113H客车的空调系统进行匹配计算研究进行论述。针对如何能够经济合理地使用完工厂内一批库存空调的问题,对该空调安装在YBL6113H客车上进行了较为详细的设计计算,以确定该空调继续使用的可行性。本文对YBL6113H客车空调的冷负荷及送风量进行了合理的计算,初步认定该空调的制冷量能够满足客车的正常需要;重新设计了YBL6113H客车压缩机的传动轮系,并进行了气流组织及冷风管道的设计计算,确保了空调性能的充分发挥;利用试验对该空调的降温性能进行了测评,并根据实验结果对客车车室内前后位置的隔热形式进行了改进研究;本文还运用CFD软件简要分析了车内气流组织形式,指出了当前客车顶置式空调系统气流组织的不足,并提出了改进回风口的方法。通过各项计算及试验表明该空调安装在YBL6113H客车上是可行的,所采用的空调匹配计算方法为新客车空调系统的设计提供了参考和帮助。
朱晓璇[3]2017年在《空调公交微环境空气品质及乘客舒适性研究》文中研究指明近年来,随着生态绿色城市的建设与发展,环境污染问题,特别是交通环境污染问题,一直被持续关注,交通污染持续严重危害居民健康,因而成为社会热点。为了进一步减少交通污染,公共交通出行被大力倡导。公共交通环境中,公交车成为通勤者主要的载运工具,公交车特别是空调公交,空间小,密闭性高,气流流通性差。在以人为本的今天,公交乘客的健康状况及乘坐舒适性感受成为各界关注的热点。公交车内乘客在众多污染物中的暴露状况及乘客的吹风感、热舒适性等是本文研究的重点内容。由于较少有关于公交车内的颗粒物及乘客暴露问题方面的数值模拟研究,本文研究创新地将乘客舒适性问卷调研同交通环境污染物实测及车内污染物扩散、乘客暴露问题的数值模拟相结合,初涉气态污染化学变化并在CFD-post软件中创建暴露评价短时日均ADD值。舒适性调研问卷使用国际通用的主观评价方法将主观感受分成不同等级的心理学宽度,并将调研结果进行SPSS分析及灰色关联评价分析。同时,污染物实测使用CW-HAT200型号手持空气测试仪进行,通过对不同公交的车内污染物测试,并与车流量、温度、湿度等结合考量。问卷调研与实测结果表明:公交车内的污染状况受车外环境影响,污染较为严重,车内污染及乘客舒适性均有待提高。为了进一步细节刻画车内污染物扩散情况及乘客舒适性与暴露问题,捕捉稳态及瞬态变化,文章通过物理建模、网格划分并使用Fluent软件进行车内流场、温度场及颗粒污染物、气态污染物的数值模拟运算。数值模拟结果得到了大量污染物扩散分布结果及舒适性状况,与实测结果及乘客主观感受较为一致:车内温度呈现一定的水平梯度,车厢后部温度较高,不适感严重,同时车厢局部存在吹风感。污染物扩散及乘客暴露水平等均存在一定的规律。此外还得到不同年龄段乘客暴露剂量差异及空间几何分布。随后文章通过改变车厢几何构造、送风量、送风角度等,优化车内环境污染现状及乘客舒适性。结果表明改善送风角度可较好降低颗粒物浓度污染,而改变送风量及送风角度均能改善臭氧浓度。通过研究,建议创建乘客舒适性及臭氧等污染暴露反馈机制,智能调节空调送风参数;将交通微环境中臭氧暴露剂量及舒适性参数纳入公交环境评价考量范畴,并作为车内空调设计、座椅布局等依据。在倡导建立生态城市、智能交通、以人为本的今天,本章为指导公交优化设计及乘客合理、健康乘车具有指导意义。
包海涛[4]2007年在《公交空调客车室内热环境的叁维数值模拟与实验研究》文中进行了进一步梳理首次提出将公交客车的空调回风口由中间顶位置改到乘客座位的下方,通过建立相应的数学物理模型,利用CFD软件Fluent对改进前、后公交空调客车室内的热环境进行了数值模拟,得出了改进前后的室内空气温度、流速的分布图,并对模拟室内进行了实验测试.分析结果表明,模拟值与实测值的吻合度很好,说明所建立的模型是正确的,模拟结果是可信的,为公交空调客车空调的设计提供了参考.
程光球[5]2014年在《公路空调客车气流组织优化与乘客热舒适性的研究》文中指出随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,以及高速公路网的联网贯通和旅游市场的逐步升温,人民的出行对客车舒适性也提出了更高的要求。为适应市场发展的趋势,各大客车公司不断改进设计,努力提高产品乘坐舒适性水平。其中,采用空调系统来提高客车车室内的舒适气候条件是主要措施之一。本文以某型采用顶置式空调结构的1lm公路空调客车的室内空气流场和乘客为研究对象。通过数值模拟的方法,研究分析了空调工况下车室内的气流组织情况,并针对出现的问题提出了具体优化方案。文章最后也对处在该环境中的乘客热舒适性进行评价分析。在数值模拟方面,利用GAMBIT软件建立了改进前后空调车室内CFD仿真模型,基于稳态不可压雷诺平均N-S方程及标准的k—ε双方程湍流模型,应用了有限体积法对控制方程进行离散,借助计算流体力学分析软件(FLUENT)对空调车室内气流场进行了仿真分析,获得了车室内气流流动规律。本文对提出的优化措施运用数值模拟的方法来验证,结果表明,改进后车室内气流组织更加合理。在客车内乘客的热舒适性的研究中,本文对于处在客车室内流场中的乘客热舒适性,分别采用PMV-PPD以及EQT两种评价指标进行评价,并比较了这两种评价方法的特点。本文的分析研究不仅为提高公路空调客车的乘坐舒适性、降低客车空调系统能耗、优化空调系统设计和气流组织提供了依据,而且讨论了空调客车乘客热舒适性的评价指标和分析方法,为进一步的深入研究提供了思路和参考。
周柯[6]2017年在《纯电动公交车内气流分布特性及热舒适性研究》文中提出为了应对能源短缺和环境污染问题,在交通领域我国正大力发展新能源城市公交车。人们在公交车内度过的时间越来越多,车厢内的舒适性也成为人们日益关注的问题。热舒适性直接影响着司机和乘客的身心健康,同时影响着行车安全性和燃油经济性。所以,车厢内热舒适性研究越来越受到汽车公司的重视。现阶段,车厢内热舒适性的研究主要有试验和数值模拟两种方法。为缩短开发周期,降低成本,计算流体动力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)方法在汽车设计开发过程中应用广泛。本文采用CFD方法研究车厢内气流组织分布和人员的热舒适性,计算结果为提高纯电动公交车的热舒适性、降低空调系统能耗和优化空调系统设计提供了依据。根据研究车型CDK6850CBEV的车身结构和物性参数,建立了稳态情况下的热负荷模型。运用MATLAB编写了热负荷计算程序,通过改变各种参数分析其对车厢热负荷的影响,提出降低整车热负荷的方法。通过ICEM建立了合理简化的公交车车厢内部叁维模型。对网格无关性和湍流方程的选择进行了研究,确定选用Realizable k-ε模型。对车厢内速度场和温度场进行了测定实验,通过仿真结果和实验数据对比,吻合较好,验证了数值模拟的可靠性。用FLUNT软件对比计算了车厢内空载、满座和满座叁种模型,对比计算了满座模型下十种不同送风参数工况。在结果分析时,应用Tecplot软件提取了大量典型截面的速度场和温度场分布图,以及某些特征点温度和速度沿车厢高度(Z轴)方向的数据。最后对结果进行对比,定性分析乘客数量和送风参数对车厢内气流组织和热舒适性的影响。调取FLUENT软件计算结果,并对其进行统计分析处理。选取车厢内几个典型截面,用不均匀系数法和空气扩散性能指数(ADPI)评价气流组织好坏;选取车厢内不同座位的人员,用当量温度(EQT)评价人体的热舒适性,用能量利用系数(投入能量利用系数)对公交车空调系统进行经济评价。最后,根据之前的分析结果,在保证送风参数(送风热量)不变的前提下,对公交车空调通风系统进行优化设计,主要是通过改变车玻璃材料、回风口布置和送回风方式。设计了多温区独立控制空调系统,使车厢内的热舒适性得到了很大的改善。
唐旭[7]2011年在《装载机空调驾驶室室内温度场仿真及试验研究》文中提出轮胎式装载机作为重要的土方机械,其工况往往都比较恶劣,装载机司机的工作劳动强度大、持续时间长,司机室的热舒适性对缓解司机疲劳,提高工作效率有着至关重要的作用。装载机空调系统就是对装载机驾驶室室内空气的质量和数量进行调节,达到热舒适的标准,以使装载机能适应环境的变化,把驾驶室内有限空间的空气环境调节到最适合司机的工作状态,减少疲劳及事故发生。基于CFD理论及仿真分析软件,通过对某款装载机的空调驾驶室的温度场分别进行了制冷和制热性能分析,得出了空调驾驶室内制冷时的温度场分别情况和制热时的温度场分布情况,并依据热舒适性评价理论,对驾驶室的温度场分布情况进行了分析评价。依据国家标准规定的测试方法,测试驾驶室内的温度分布状况,分别测试了空调的制热和制冷性能,以验证该款装载机的空调驾驶室的温度是否能够满足国家标准要求,同时验证CFD数值模拟建模的正确性,通过本论文的工作,找到了进行装载机驾驶室温度场数值模拟的方法。基于对驾驶室空间的温度场分析方法,分析了前挡风玻璃的温度分布规律,和空调暖风的除霜效果。通过分析进风角度对玻璃表面温度分布的影响,从而得出进风角度对除霜效果的影响,并给出了除霜进风方向的较理想的进风角度推荐值。
徐雷[8]2015年在《救生舱环境控制系统的设计优化与实验研究》文中研究指明环境控制系统设计是矿下紧急避险系统与生命保障研究的关键技术,是救生舱、避难硐室等设施中的重要组成部分。无源设计与制冷净化一体化设计是提高环境控制系统适用性与稳定性的重点。目前救生舱环境控制系统的设计制造缺乏系统的理论体系,存在二氧化碳净化效率低、制冷系统冰堵故障频发等问题,本文从理论计算、数值仿真与实验验证等方面对救生舱内气体净化与正压控制、温湿度控制进行关键技术研究与优化设计,并通过数值仿真对救生舱空气场分布特性进行分析,针对人体舒适度对救生舱内环境进行评价。对救生舱环境控制系统,论文首次形成理论与实验相结合的综合设计优化体系,完成从理论计算、单项实验到多参数实验验证的综合设计评价流程。本文主要研究内容如下:(1)救生舱污染性气体、温湿度负荷分类与计算对救生舱在灾变环境下的污染气体负荷、热湿负荷进行了理论分析与计算。通过实验研究方法对人体产生的一氧化碳与二氧化碳进行代谢速率计算,并分析电化学传感器在测定一氧化碳浓度时受氨气、硫化氢的影响。与此同时,将温湿度负荷分为人体代谢负荷、化学冷负荷与结构冷负荷,根据温湿度负荷动态变化规律,首次提出“最小设计冷负荷”与“长时稳态最大冷负荷”设计标准,通过合理分配主观人体冷负荷与客观环境冷负荷,提高系统运行稳定性与设计安全裕度。污染气体与温湿度的负荷计算为救生舱环境控制系统参数设计提供了边界条件。(2)净化系统试验研究与优化设计救生舱内一氧化碳净化属于常温低浓度净化,低温催化剂的选型与救生舱环境下的性能试验尤为重要。基于R-90、MXY-II与纳米金叁种不同一氧化碳催化剂的实验性能研究,计算各催化剂在不同入口浓度下的净化速率,对低浓度的催化稳定性进行了对比分析。二氧化碳净化方面,通过对钠石灰的吸收性能实验,分析了药剂在平铺、悬挂两种不同方式下的净化速率,在此基础上,本文提出了一种全新的药剂使用方式,将平铺与悬挂相结合,在满足快速去除速率设计要求下,进一步提高了药剂的使用效率。为保证救生舱不受外界有毒有害气体侵入,针对目前救生舱领域中使用的泄压阀普遍存在的气密性差的问题,自主设计了一种高密封性能的液封式微压差自动泄压阀,并对泄压阀进行了理论泄压能力计算。根据对救生舱的气密性实验,计算救生舱的漏气速率,并提出了舱内正压补气的设计标准,首次建立了一种适用于矿用救生舱的正压补气制度,为救生舱正压控制系统设计与正压补气控制操作进行理论指导,更好的保障净化系统的工作稳定性。(3)开放式二氧化碳制冷系统设计与优化开放式二氧化碳制冷的制冷量损失是制冷系统设计优化的重要研究内容,主要包括:(1)气瓶与储存环境之间热交换产生的漏热损失;(2)气瓶内无法充分利用的剩余气体产生的利用率损失。本文建立了开放式二氧化碳系统理论计算模型,研究了第一类及第二类制冷量损失随二氧化碳所处环境温度对应临界状态的变化关系,计算了制冷系统的两类制冷量损失,二氧化碳制冷剂储存环境温度越高,制冷量损失越大,由于制冷剂无法充分利用,第二类冷量损失是系统冷量损失的主要部分。开放式制冷系统流阻分配直接影响系统的制冷性能与系统运行稳定性,通过换热器的铜管长度与结霜长度的计算研究,将单级节流系统优化为双级节流系统,并在此基础上使用分布参数模型研究管径、流量与环境温湿度对系统制冷性能的影响,在救生舱制冷系统研究工作中首次从理论上分析开式二氧化碳制冷冰堵故障的产生机理,并建立了制冷系统环境适应性运行包线,为制冷系统的调节与操作提供理论指导,保证系统的稳定高效运行。(4)救生舱舒适性综合分析救生舱的仿真模型建立是分析舱内流场的重要手段。建立某型12人救生舱仿真模型,对舱内的空气流动、温湿度分布与气体浓度分布等进行分析,并计算舱内关键截面的分布均匀性指标ADPI、热舒适性指标PMV-PPD与空气污染品质指标PAV-PDA。在此基础上,使用基于熵权的灰色关联分析方法对各评价指标进行权重计算,获得救生舱内空气环境的综合舒适性评价方法。(5)救生舱环境控制系统综合实验研究自主研发制冷净化一体机产品,进行了48小时稳定性验证实验与119小时真人综合性能实验。实验中,通过对“流阻上游转移”等现象的分析,进一步优化一体机的运行与调节方法,为系统无霜无冰堵与稳定持续运行提供实验基础。真人综合实验中,舱内环境温湿度、气体浓度与正压均控制在设计范围内,顺利通过检验中心与安标中心的产品认证,制冷净化一体机设备与环境控制方法被运用在多家救生舱产品与矿井避难硐室建设中。
倪冬香[9]2010年在《基于人体热调节模型的轿车乘员舱热舒适性分析》文中研究说明随着汽车工业的发展,乘员舱的热舒适性越来越被人们所重视。近几年,有越来越多的学者加入到研究乘员舱热舒适性的行列。但是与此同时,由于乘员舱本身内部结构复杂,如何真实模拟空调系统的制冷或加热,合理设置太阳辐射边界,引用人体热调节模型,评价热舒适性等一系列问题,给乘员舱热舒适性的研究增加了不少困难。为了推进乘员舱热舒适性的研究,本文在人体热调节模型上作了尝试,并对得到的结果作出了热舒适性评价。主要的研究内容及相关成果如下:以某一款实际车模为原型,按照研究内容需要简化模型得到乘员舱结构并以此为研究对象,引入人体热调节模型,设置流场边界、热边界。通过乘员舱内热环境的计算,评价乘员舱内的热舒适性问题。如何设置辐射热传递条件,人体生物热方程与CFD控制方程的迭代计算,如何合理地分析结果评价热舒适性是本研究中的难点。在结果分析中,对于从后处理中提取了大量图片和数据,本文采用了理论分析、采样统计分析、评价体系标准等工具,对一系列物理量如速度场、压力场、温度场、相对湿度等进行了分析,得出关于乘员舱热舒适性评价的结论,为今后热舒适性评价打下坚实的基础。本文的创新点:乘员舱内的热计算与人体热调节模型进行迭代计算,考虑了两者的相互作用,而不是仅仅被动地将人体作为一个热边界条件。
曾涛[10]2014年在《湿热地区空调公共汽车内空气品质调查与改善研究》文中研究说明随着城镇化进程的加速,湿热地区空调公共汽车的使用已经变得相当普遍,而针对空调公共汽车内空气品质问题的研究也成为了热点。本文选取广州作为典型湿热地区的代表,以空调公共汽车为研究对象,在前人的研究基础上,对车内载客量、空气温度、空气相对湿度、二氧化碳浓度进行了客观的测试调查,测试调查结果表明,在上下班高峰时段内,车内载客量普遍在55-75人,属于严重超载,在此期间车内空气相对湿度有时比室外空气相对湿度高,二氧化碳浓度则高达2000ppm,超出了相关规定人体接受限值1500ppm,在客流低峰时段内,车内乘客数量通常在40人以下,车内空气相对湿度普遍要低于车室外的,二氧化碳浓度值通常能维持在200-400ppm。车内空气温度则不论何时通常能够维持在27℃左右,满足人体热舒适性要求。本文利用国际上通用的空气品质主观调查表对乘客主观感受进行了调查,发现乘客主要对车内空气异味和空气相对湿度表现出不满。通过对车内空气品质的主客观调查,可以得出结论,车内通风空调系统能够满足客流低峰时段内对车内空气环境的调控,而不能有效满足目前客流高峰期时段内对车内空气环境的调控。提高车内空气品质的方法有多种,本文主要拟从气流组织方面入手,通过改善车内气流组织形式以达到提高车内空气品质的目的。本文以车内空气品质数据的客观测试调查结果为基础,建立了典型空调公共汽车车室物理模型,并对车室做了一定的简化,引入了人体物理模型和座椅物理模型,按照乘客行为特征,分别在车内前部和后部位置布置了人体模型,根据常见的气流组织形式,本文选取了四种不同的气流组织方式,重点选取车内五位不同位置的乘客,利用数值模拟方法分析了空调公共汽车内四种不同的气流组织方式下,排除人体所呼出气体的有效性,结果表明不同的气流组织形式下,排除人体呼气差异性较大,并且发现在下送上回的置换通风方式下通风效果最佳,最易排除人体所呼出的空气,同时,在这种气流组织方式下,车内的气流速度均匀,排除各个位置乘客呼气的难易程度相当,在这种通风方式下可以有效降低乘客交叉感染病毒的概率,能够提高客流高峰期时通风空调系统对车内空气环境的调控,以满足人体乘车时的健康要求。
参考文献：
[1]. 公交空调客车室内气流组织改进设计与数值模拟[D]. 谢青松. 南京理工大学. 2004
[2]. YBL6113H客车空调系统的合理匹配与计算[D]. 朱文杰. 吉林大学. 2006
[3]. 空调公交微环境空气品质及乘客舒适性研究[D]. 朱晓璇. 山东大学. 2017
[4]. 公交空调客车室内热环境的叁维数值模拟与实验研究[J]. 包海涛. 车辆与动力技术. 2007
[5]. 公路空调客车气流组织优化与乘客热舒适性的研究[D]. 程光球. 东华大学. 2014
[6]. 纯电动公交车内气流分布特性及热舒适性研究[D]. 周柯. 西南交通大学. 2017
[7]. 装载机空调驾驶室室内温度场仿真及试验研究[D]. 唐旭. 山东大学. 2011
[8]. 救生舱环境控制系统的设计优化与实验研究[D]. 徐雷. 南京航空航天大学. 2015
[9]. 基于人体热调节模型的轿车乘员舱热舒适性分析[D]. 倪冬香. 上海交通大学. 2010
[10]. 湿热地区空调公共汽车内空气品质调查与改善研究[D]. 曾涛. 广东工业大学. 2014