微型面包车车室温度场仿真技术研究（可编辑）

微型面包车车室温度场仿真技术研究（可编辑） 微型面包车车室温度场仿真技术研究 西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 摘 要 微型面包车的主要功用是载客,司机和乘客在车室内的热舒适感觉是 微型面包车的一个很重要的性能指标,它关系到微型面包车的主动安全性。 要提高微型面包车的热舒适性,就需要对室内气流进行合理的组织、使室 内的温度场分布合理。国外汽车生产厂商均将该研究作为汽车新产品开发 过程中的一项重要工作。而目前在国内尚无人对此课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 进行系统的研究。 本文首次采用数值计算和试验相结合的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 对微型面包车车室内温度 场、速度场进行了研究。结合微型面包车的传热与传质机理以及车 型,建立了温度场仿真的数学模型、物理模型和几何模型。提出了合理的 微型面包车温度场仿真计算的建模方法和温度场仿真计算的边界条件。并 采用计算流体力学软件对微型面包车进行了多种 工况的仿真计算。 在微型面包车温度场试验方法尚无统一 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的情况下,参照《汽车采 暖性能试验方法》和有关国内外汽车温度场试验方法,根据微型面包车的 自身特点,系统地提出了微型面包车温度场试验方法,并在环境舱中进行 了微型面包车温度场试验。 通过对计算和试验结果的分析,证明本文提出的计算方法和边界条件 是正确的。通过对微型面包车车室内的温度场、速度场变化规律的研究, 对微型面包车的空调系统进行了优化 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ,提出了优化 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。该优 化方案有较好的实用价值,它为长安技术中心改进微型面包车的空调系统, 提高微型面包车的热舒适性提供了理论和技术上的依据。 通过计算和试验结果的对比分析,说明数值计算方法是研究微型面包 车温度场的一种有效方法,采用数值计算方法可以比较精确的模拟微型面 包车温度场的分布情况。该方法在工程实际中有很好的应用前景。 对于微型面包车的热舒适性评价问题,本文结合国内外的相关资料和 有关热舒适性的评价标准,提出了符合重庆市实际情况的微型面包车车室 内热舒适环境参数。对于热舒适性的评价方法,本文首次采用模糊综合评 价方法评价微型面包车热舒适性,并对微型面包车的热舒适性进行西南交通 大学硕士研究生学位论文 第页两南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .’, ’’ . . .. ’ 。. 、 ’. .?七.《 ’》 ’, ’ . . 西南交通大学硕士研究生学位论文 第页. ? ,. .’ .’.. , , ... 】 : ;;西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 论 第一章绪 。论文的意义 微型面包车是我国保有量和销售量最大的汽车车种之一,它的主要作 用是载客,热舒适性是微型面包车的一个很重要的性能指标,它关系到微型 面包车的主动安全性。为了改善微型面包车的热舒适性,在微型面包车上 加装空调是各个微型面包车生产厂商目前普遍采用的手段。但由于微型面 包车车室结构十分复杂,如果不对车室内的气流进行合理的组织,空调安 装后往往达不到预期的效果,温度场、速度场分布不合理,造成局部的温 度过高或过低。或者在某些区域空气流速太快,而在另外一些区域又出现 气流死角,不符合人体对热的体觉特征。对于空调车室内的驾乘人员而言, 其热舒适感觉在很大程度上是由驾乘人员周围的温度分布决定的。温度 场的不合理分布会使司机和乘客感到不舒适,导致司机的疲劳,降低司机 的操纵判断能力,以至于出现安全阀题。因此,车室温度场分森和气流组 织是汽车主动安全性设计的一个重要方面。 微型面包车温度场分布和气流组织情况可以采用试验和数值计算两种 方法进行分析。试验方法通过测量微型面包车车室内各测点的温度、速度 值,分析车室内温度场分布和气流组织是否合理。如果温度场分布和气流 组织不合理,就需要对微型面包车的空调系统进行改进,并对改进后的微 型面包车再次进行试验,以检验改进后的效果,直到温度场分布和气流组 织合理为止。数值计算方法是通过数值计算得出车室内各点的湿度值、气 流速度值和温度场、速度场分布图。如果温度场分布和气流组织不合理, 就需要对微型面包车的空调系统进行改进,并对改进后的空调系统再次进 行数值计算,直到车室内的温度场和气流组织合理。 试验方法有其优越性,那就是试验结果准确、可信度高,试验结果与 实际情况吻合良好。但试验方法的缺点是费用高,而且试验周期长。与试 验方法相比,数值计算所需费用比试验要低得多,数值计算所需的时间也西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 论 第一章绪 。论文的意义 微型面包车是我国保有量和销售量最大的汽车车种之一,它的主要作 用是载客,热舒适性是微型面包车的一个很重要的性能指标,它关系到微型 面包车的主动安全性。为了改善微型面包车的热舒适性,在微型面包车上 加装空调是各个微型面包车生产厂商目前普遍采用的手段。但由于微型面 包车车室结构十分复杂,如果不对车室内的气流进行合理的组织,空调安 装后往往达不到预期的效果,温度场、速度场分布不合理,造成局部的温 度过高或过低。或者在某些区域空气流速太快,而在另外一些区域又出现 气流死角,不符合人体对热的体觉特征。对于空调车室内的驾乘人员而言, 其热舒适感觉在很大程度上是由驾乘人员周围的温度分布决定的。温度 场的不合理分布会使司机和乘客感到不舒适,导致司机的疲劳,降低司机 的操纵判断能力,以至于出现安全阀题。因此,车室温度场分森和气流组 织是汽车主动安全性设计的一个重要方面。 微型面包车温度场分布和气流组织情况可以采用试验和数值计算两种 方法进行分析。试验方法通过测量微型面包车车室内各测点的温度、速度 值,分析车室内温度场分布和气流组织是否合理。如果温度场分布和气流 组织不合理,就需要对微型面包车的空调系统进行改进,并对改进后的微 型面包车再次进行试验,以检验改进后的效果,直到温度场分布和气流组 织合理为止。数值计算方法是通过数值计算得出车室内各点的湿度值、气 流速度值和温度场、速度场分布图。如果温度场分布和气流组织不合理, 就需要对微型面包车的空调系统进行改进,并对改进后的空调系统再次进 行数值计算,直到车室内的温度场和气流组织合理。 试验方法有其优越性,那就是试验结果准确、可信度高,试验结果与 实际情况吻合良好。但试验方法的缺点是费用高,而且试验周期长。与试 验方法相比,数值计算所需费用比试验要低得多,数值计算所需的时间也西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 比较短,计算精度已经可以满足工程实际需要。目前基于的数值计算 技术在近十几年来得到了飞速的发展,采用数值计算的方法来模拟微型面 包车车室内的温度场、速度场分布阱,可以将送排风气流与车室形状及座 椅作为一体来考虑,模拟计算结果精确度高,模拟计算结果具有良好的可 视性。 在微型面包车车室温度场仿真计算时,选取不同的风口位置、风口大 小、风口类型即确定风口紊流系数进行计算,可以最终确定使车室内 温度场、速度场合理分布的最佳送风口形式和布置方式,使车室内温度场 分布和气流组织合理,达到空调系统优化、节能的目的。在进行微型面包 车温度场试验时,结合相关的试验标准,系统的提出一套微型面包车温度 场试验方法,该方法对今后建立微型面包车温度场试验标准有一定的参考 价值。另外,对于微型面包车热舒适性的评价问题,论文采用的模糊综合 评价方法是一个创新,这对于今后科学、有效的评价汽车热舒适性做出了 有益的探索。 本论文的工作在国内尚属首次,其成果将为汽车新产品开发提供理论 工具和设计方法,同时可形成可行的车室温度场数值计算方法。因此预期 研究成果将处于国内领先水平。 .国内外的研究现状 目前,国外著名的汽车厂家在产品开发设计阶段都会进行温度场、速 度场的模拟计算,以研究汽车车室内温度场分布的合理性和车室内的气流 组织情况,并根据模拟计算的结果改进汽车空调系统设计【】【】,使汽车车 室内的温度场、速度场的分布更加合理,更好的满足司机和乘客的热舒适 性要求【】。例如美国通用汽车公司、日本日产、日本铃木公司等在较早的 时候就开始采用数值计算和试验相结合的方法进行温度场和速度场的研 究,并在这方面取得了一定的成果,形成了自己较为成熟的经验。但在国 内汽车界,汽车车室温度场数值计算还处于探索甚至可以说是空白阶段, 目前仅有上海交通大学对桑塔纳轿车车室温度场进行了计算尝试,但他们 只是采用有限元法进行了二维模拟分析。对于微型面包车车室内的三维温 度场计算国内还没有有关的研究。与其它汽车不同,微型面包车的车室为西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 比较短,计算精度已经可以满足工程实际需要。目前基于的数值计算 技术在近十几年来得到了飞速的发展,采用数值计算的方法来模拟微型面 包车车室内的温度场、速度场分布阱,可以将送排风气流与车室形状及座 椅作为一体来考虑,模拟计算结果精确度高,模拟计算结果具有良好的可 视性。 在微型面包车车室温度场仿真计算时,选取不同的风口位置、风口大 小、风口类型即确定风口紊流系数进行计算,可以最终确定使车室内 温度场、速度场合理分布的最佳送风口形式和布置方式,使车室内温度场 分布和气流组织合理,达到空调系统优化、节能的目的。在进行微型面包 车温度场试验时,结合相关的试验标准,系统的提出一套微型面包车温度 场试验方法,该方法对今后建立微型面包车温度场试验标准有一定的参考 价值。另外,对于微型面包车热舒适性的评价问题,论文采用的模糊综合 评价方法是一个创新,这对于今后科学、有效的评价汽车热舒适性做出了 有益的探索。 本论文的工作在国内尚属首次,其成果将为汽车新产品开发提供理论 工具和设计方法,同时可形成可行的车室温度场数值计算方法。因此预期 研究成果将处于国内领先水平。 .国内外的研究现状 目前,国外著名的汽车厂家在产品开发设计阶段都会进行温度场、速 度场的模拟计算,以研究汽车车室内温度场分布的合理性和车室内的气流 组织情况,并根据模拟计算的结果改进汽车空调系统设计【】【】,使汽车车 室内的温度场、速度场的分布更加合理,更好的满足司机和乘客的热舒适 性要求【】。例如美国通用汽车公司、日本日产、日本铃木公司等在较早的 时候就开始采用数值计算和试验相结合的方法进行温度场和速度场的研 究,并在这方面取得了一定的成果,形成了自己较为成熟的经验。但在国 内汽车界,汽车车室温度场数值计算还处于探索甚至可以说是空白阶段, 目前仅有上海交通大学对桑塔纳轿车车室温度场进行了计算尝试,但他们 只是采用有限元法进行了二维模拟分析。对于微型面包车车室内的三维温 度场计算国内还没有有关的研究。与其它汽车不同,微型面包车的车室为西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 厢式,其温度场计算有自己的特点。本论文利用计算流体力学软件 和 为工具,采用有限体积法对微型面包车进行车 室温度场、速度场数值计算,并对其空调系统进行优化设计。 .论文研究的主要内容 论文拟将采用数值计算和试验相结合的方法对微型面包车车室温度 场、速度场进行研究。对微型面包车的多种工况进行数值计算,并根据数 值计算结果对微型面包车的空调系统进行优化设计。为保证试验能够顺利 进行,论文系统地提出了一套温度场试验方法,并在环境舱中对微型面包 车进行了温度场试验。在论文的最后探讨了采用模糊综合评价方法 评价微型面包车热舒适性,并对微型面包车的热舒适性进行了评价。 ..数值计算方法研究 论文中数值计算主要进行以下几个方面的内容: .对微型面包车现有的空调系统结构形式进行仿真计算,根据 仿真计算的结果对微型面包车车室内的温度场、速度场进行评价, 指出温度场、速度场分布的合理方面和不足之处。 .为了优化出微型面包车空调系统合理的进风温度和进风速 度,以微型面包车现有的空调系统进风温度和进风速度为基础,有 规律地改变空调系统的进风温度和进风速度,并对多种不同的进风温度、 进风速度组合分别进行仿真计算,最后优化出最为合理的微型面包车 空调系统进风温度和进风速度。 .为了研究风口形式对微型面包车车室内温度场、速度场的影响.论 文以微型面包车为例,对不同的空调系统进风口形式亦即风口紊 流系数分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析风口形式对 微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。 .为了研究微型面包车空调系统的出风口压力对车室内温度场、速度 场的影响,论文以微型面包车为例,对不同的空调系统出风口压力 分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析微型面包车空调系统的 出风口压力对微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。西南交通大学 硕士研究生学位论文 第页 厢式,其温度场计算有自己的特点。本论文利用计算流体力学软件 和 为工具,采用有限体积法对微型面包车进行车 室温度场、速度场数值计算,并对其空调系统进行优化设计。 .论文研究的主要内容 论文拟将采用数值计算和试验相结合的方法对微型面包车车室温度 场、速度场进行研究。对微型面包车的多种工况进行数值计算,并根据数 值计算结果对微型面包车的空调系统进行优化设计。为保证试验能够顺利 进行,论文系统地提出了一套温度场试验方法,并在环境舱中对微型面包 车进行了温度场试验。在论文的最后探讨了采用模糊综合评价方法 评价微型面包车热舒适性,并对微型面包车的热舒适性进行了评价。 ..数值计算方法研究 论文中数值计算主要进行以下几个方面的内容: .对微型面包车现有的空调系统结构形式进行仿真计算,根据 仿真计算的结果对微型面包车车室内的温度场、速度场进行评价, 指出温度场、速度场分布的合理方面和不足之处。 .为了优化出微型面包车空调系统合理的进风温度和进风速 度,以微型面包车现有的空调系统进风温度和进风速度为基础,有 规律地改变空调系统的进风温度和进风速度,并对多种不同的进风温度、 进风速度组合分别进行仿真计算,最后优化出最为合理的微型面包车 空调系统进风温度和进风速度。 .为了研究风口形式对微型面包车车室内温度场、速度场的影响.论 文以微型面包车为例,对不同的空调系统进风口形式亦即风口紊 流系数分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析风口形式对 微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。 .为了研究微型面包车空调系统的出风口压力对车室内温度场、速度 场的影响,论文以微型面包车为例,对不同的空调系统出风口压力 分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析微型面包车空调系统的 出风口压力对微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。西南交通大学 硕士研究生学位论文 第页 厢式,其温度场计算有自己的特点。本论文利用计算流体力学软件 和 为工具,采用有限体积法对微型面包车进行车 室温度场、速度场数值计算,并对其空调系统进行优化设计。 .论文研究的主要内容 论文拟将采用数值计算和试验相结合的方法对微型面包车车室温度 场、速度场进行研究。对微型面包车的多种工况进行数值计算,并根据数 值计算结果对微型面包车的空调系统进行优化设计。为保证试验能够顺利 进行,论文系统地提出了一套温度场试验方法,并在环境舱中对微型面包 车进行了温度场试验。在论文的最后探讨了采用模糊综合评价方法 评价微型面包车热舒适性,并对微型面包车的热舒适性进行了评价。 ..数值计算方法研究 论文中数值计算主要进行以下几个方面的内容: .对微型面包车现有的空调系统结构形式进行仿真计算,根据 仿真计算的结果对微型面包车车室内的温度场、速度场进行评价, 指出温度场、速度场分布的合理方面和不足之处。 .为了优化出微型面包车空调系统合理的进风温度和进风速 度,以微型面包车现有的空调系统进风温度和进风速度为基础,有 规律地改变空调系统的进风温度和进风速度,并对多种不同的进风温度、 进风速度组合分别进行仿真计算,最后优化出最为合理的微型面包车 空调系统进风温度和进风速度。 .为了研究风口形式对微型面包车车室内温度场、速度场的影响.论 文以微型面包车为例,对不同的空调系统进风口形式亦即风口紊 流系数分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析风口形式对 微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。 .为了研究微型面包车空调系统的出风口压力对车室内温度场、速度 场的影响,论文以微型面包车为例,对不同的空调系统出风口压力 分别进行仿真计算,最后根据仿真计算的结果分析微型面包车空调系统的 出风口压力对微型面包车车室内温度场、速度场的影响规律。西南交通大学 硕士研究生学位论文 第页 .太阳辐射对微型面包车车室内的温度场、速度场影响是很大的,许 多人对此已经进行过定性分析,但目前还很少有人对此问题进行定量分析。 论文以微型面包车为例,对有太阳辐射和无太阳辐射两种情况分别 进行仿真计算,以定量的分析太阳辐射对微型面包车车室内温度场、速度 场的影晌。 ,微型面包车空调系统的进风口、出风口位置对车室内的温度场、速 度场有很大地影响,论文以微型面包车为例,对不同的进 风口、出风口位置分别进行仿真计算,根据仿真计算的结果优化出微型面 包车合理的进风口、出风口位置。 .通过以上的仿真计算,可以获得以下的成果: 、确定使车室内的热舒适性最优时的进风温度、进风速度,获得 最优设计时空调系统的进风设计要求,这样就能对车室内热舒 适场进行优化设计。 、确定使车室内热舒适性最优时的空调系统进风口形式、出风口 压力以及空调系统的进风口、出风口位置设计,以此达到优化 设计的目的。 ..试验及试验方法研究 论文将参照国内相关的试验标准,结合微型面包车的结构特点,提出 一套合理的微型面包车温度场试验方法,该方法可以作为以后温度场试验 的依据。 试验是在长安技术中心汽车整车性能实验室的环境舱中进行的。在微 型面包车车室内对应于每个乘员的头部、腹部、足部分别设置测温 点,测得的温度值反映了微型面包车车室内的温度场分布。 ..温度场模糊综合评价方法研究 论文将探讨采用模糊综合评价方法评价微型面包车热舒适性,以建立 一套系统的评价微型面包车热舒适性的方法。在建立了模糊综合评价方法 之后,结合微型面包车的实际情况编制计算程序对其热舒适性进行 计算.并给出评价结果。西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .太阳辐射对微型面包车车室内的温度场、速度场影响是很大的,许 多人对此已经进行过定性分析,但目前还很少有人对此问题进行定量分析。 论文以微型面包车为例,对有太阳辐射和无太阳辐射两种情况分别 进行仿真计算,以定量的分析太阳辐射对微型面包车车室内温度场、速度 场的影晌。 ,微型面包车空调系统的进风口、出风口位置对车室内的温度场、速 度场有很大地影响,论文以微型面包车为例,对不同的进 风口、出风口位置分别进行仿真计算,根据仿真计算的结果优化出微型面 包车合理的进风口、出风口位置。 .通过以上的仿真计算,可以获得以下的成果: 、确定使车室内的热舒适性最优时的进风温度、进风速度,获得 最优设计时空调系统的进风设计要求,这样就能对车室内热舒 适场进行优化设计。 、确定使车室内热舒适性最优时的空调系统进风口形式、出风口 压力以及空调系统的进风口、出风口位置设计,以此达到优化 设计的目的。 ..试验及试验方法研究 论文将参照国内相关的试验标准,结合微型面包车的结构特点,提出 一套合理的微型面包车温度场试验方法,该方法可以作为以后温度场试验 的依据。 试验是在长安技术中心汽车整车性能实验室的环境舱中进行的。在微 型面包车车室内对应于每个乘员的头部、腹部、足部分别设置测温 点,测得的温度值反映了微型面包车车室内的温度场分布。 ..温度场模糊综合评价方法研究 论文将探讨采用模糊综合评价方法评价微型面包车热舒适性,以建立 一套系统的评价微型面包车热舒适性的方法。在建立了模糊综合评价方法 之后,结合微型面包车的实际情况编制计算程序对其热舒适性进行 计算.并给出评价结果。西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .论文预期的成果 论文采用数值计算和试验相结合的方法,对微型面包车温度场、 速度场进行研究,应总结出进风口形式、出风口压力、顶置蒸发器、 太阳辐射对微型面包车温度场的影响规律。优化出微型面包车 最合理的进风温度、进风速度。应对微型面包车空调系统进行 优化设计,提出合理的改进方案。在论文中应提出一套科学、合理的 温度场试验方法,并按照该试验方法对微型面包车进行温度场 试验。论文中应建立一套方便、科学的评价微型面包车热舒适性的方 法,并运用该方法对微型面包车的热舒适性进行评价。西南交通大学硕士研 究生学位论文 第页 第二章汽车空调与汽车热舒适性 为了满足汽车车室内乘员的热舒适要求,车室内的空气温度、湿度、 空气流速、空气洁净度等指标需要维持在热舒适标准范围内。由于外界环 境的改变,空气温度、湿度等环境参数也会发生剧烈的变化,要保持车室 内上述参数满足热舒适性要求,除了安装汽车空调外,还需要了解入体的 热舒适感觉特性,这样才能保证汽车空调安装后的效果,才能更好的满足 车室内乘员的热舒适要求。 .汽车空调的发展简史 ..汽车空调的起源 从改变世界面貌的角度来说,汽车可以称得上是一项当之无愧的伟大 的发明。自从汽车发明以来,短短一百多年的时间,汽车工业已经成为了 世界上最大、最繁荣的产业。随着汽车性能的不断改善,速度的不断提高, 汽车已经普及到千家万户,成为人们日常生活中最重要的代步工具。随着 汽车技术的发展,人们对汽车的舒适性提出了越来越高的要求,汽车空调 便在这样的要求下应运而生。 汽车空调是从暖气开始的,最初是用煤炭脚炉取暖以及把排气管从车 室内通过以向车室内排放热量。考虑到汽车发动机的冷却水的温度很高, 到年美国开始利用发动机冷却水的热量来加热车室内的空气,这也是 现在的水暖式暖气的雏形。第一台较完整的汽车空调装置出现在年的 美国,它包括一个加热器、一套通风系统和一个空气过滤器。 欧洲是从年开始在汽车上加装暖气的,最初只是将热媒为热水的 散热器铺放在地板上,并在广告上宣传说:“头冷足热,对身体有好处”。 在日本,汽车暖气大量采用是在年,当时的暖气装置比较简单,只是 将空气加热并使之在车内循环,到年以后,空气内外循环的箱式暖风 机才开始大量的应用在汽车上。西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 第二章汽车空调与汽车热舒适性 为了满足汽车车室内乘员的热舒适要求,车室内的空气温度、湿度、 空气流速、空气洁净度等指标需要维持在热舒适标准范围内。由于外界环 境的改变,空气温度、湿度等环境参数也会发生剧烈的变化,要保持车室 内上述参数满足热舒适性要求,除了安装汽车空调外,还需要了解入体的 热舒适感觉特性,这样才能保证汽车空调安装后的效果,才能更好的满足 车室内乘员的热舒适要求。 .汽车空调的发展简史 ..汽车空调的起源 从改变世界面貌的角度来说,汽车可以称得上是一项当之无愧的伟大 的发明。自从汽车发明以来,短短一百多年的时间,汽车工业已经成为了 世界上最大、最繁荣的产业。随着汽车性能的不断改善,速度的不断提高, 汽车已经普及到千家万户,成为人们日常生活中最重要的代步工具。随着 汽车技术的发展,人们对汽车的舒适性提出了越来越高的要求,汽车空调 便在这样的要求下应运而生。 汽车空调是从暖气开始的,最初是用煤炭脚炉取暖以及把排气管从车 室内通过以向车室内排放热量。考虑到汽车发动机的冷却水的温度很高, 到年美国开始利用发动机冷却水的热量来加热车室内的空气,这也是 现在的水暖式暖气的雏形。第一台较完整的汽车空调装置出现在年的 美国,它包括一个加热器、一套通风系统和一个空气过滤器。 欧洲是从年开始在汽车上加装暖气的,最初只是将热媒为热水的 散热器铺放在地板上,并在广告上宣传说:“头冷足热,对身体有好处”。 在日本,汽车暖气大量采用是在年,当时的暖气装置比较简单,只是 将空气加热并使之在车内循环,到年以后,空气内外循环的箱式暖风 机才开始大量的应用在汽车上。第页 硒南交通大学硕士研究生学位论文 从年起,美国开始着手研制汽车冷气机。到年,由美国 公司生产了世界上第一台装有制冷机的轿车,但当时实际上只是把 房间空调器装到了车上,虽然它和现在的汽车空调比起来是那么的笨重, 但它却给汽车空调的发展指明了方向,以后的汽车空调就是按照这样的思 路,不断的改进,使之越来越小巧,并和汽车的其他的部件融合成为一个 整体,最终演变成了现代的汽车空调。由于这样的汽车空调过于笨重,汽 车商只是在少量客车上也用同样的方法装上了空调。 ..汽车空调的发展历程 在第二次世界大战以前,由于材料和制造工艺方面的困难,汽车空调 的发展速度十分缓慢。直到年,美国西南部各州开始明确提出了要在 汽车上加装冷气装置,由于有了政府的支持和强制性的要求,各个汽车厂 家开始加快了汽车空调的发展,汽车空调正是在这样的良好环境下加快了 发展的步伐。有记录表明,由于汽车上加装了空调装置,许多美国大汽车 公司的汽车销量大幅度上升,许多商用汽车,包括旅行车和出租汽车也都 纷纷加装了空调。由于空调减少了司机的疲劳,司机增加了每天的行使里 程,货车车主们也从中获利非浅。由此看来,汽车空调的发展是全社会的 普遍要求,正是这样的社会需求刺激了汽车空调的飞速发展,使汽车空调 成为汽车的一个重要的组成部分。 到年,美国共生产轿车万辆,其中万辆装有空调,只占当 时汽车总产量的%,这主要是因为当时汽车空调价格昂贵,安装了空调的 汽车价格相应的较高的缘故。日本和欧洲也从年开始生产加装了空调 的轿车,这也表明,汽车空调开始在全世界范围内得到推广。当时的空调 是后置式的,蒸发器装在后备箱里,后来公司把蒸发器装到仪表板下, 就是现在的仪表板式。汽车空调在这几年里发展较为迅速,到年,全 世界装有空调的汽车数量已经达到万辆。 由于空调汽车良好的舒适性,驾乘空调汽车可以在严酷的气候环境中 行使,车室内的乘员的舒适性可以得到较好的满足,空调汽车的优越性使 汽车空调进一步的得到推广,随着汽车空调生产工艺的不断改进,生产技 术的不断提高,汽车空调的价格也不再昂贵,这为汽车空调的进一步普及 提供了必要的条件。到年全世界加装空调的汽车数量已经达到了第页 硒南交通大学硕士研究生学位论文 从年起,美国开始着手研制汽车冷气机。到年,由美国 公司生产了世界上第一台装有制冷机的轿车,但当时实际上只是把 房间空调器装到了车上,虽然它和现在的汽车空调比起来是那么的笨重, 但它却给汽车空调的发展指明了方向,以后的汽车空调就是按照这样的思 路,不断的改进,使之越来越小巧,并和汽车的其他的部件融合成为一个 整体,最终演变成了现代的汽车空调。由于这样的汽车空调过于笨重,汽 车商只是在少量客车上也用同样的方法装上了空调。 ..汽车空调的发展历程 在第二次世界大战以前,由于材料和制造工艺方面的困难,汽车空调 的发展速度十分缓慢。直到年,美国西南部各州开始明确提出了要在 汽车上加装冷气装置,由于有了政府的支持和强制性的要求,各个汽车厂 家开始加快了汽车空调的发展,汽车空调正是在这样的良好环境下加快了 发展的步伐。有记录表明,由于汽车上加装了空调装置,许多美国大汽车 公司的汽车销量大幅度上升,许多商用汽车,包括旅行车和出租汽车也都 纷纷加装了空调。由于空调减少了司机的疲劳,司机增加了每天的行使里 程,货车车主们也从中获利非浅。由此看来,汽车空调的发展是全社会的 普遍要求,正是这样的社会需求刺激了汽车空调的飞速发展,使汽车空调 成为汽车的一个重要的组成部分。 到年,美国共生产轿车万辆,其中万辆装有空调,只占当 时汽车总产量的%,这主要是因为当时汽车空调价格昂贵,安装了空调的 汽车价格相应的较高的缘故。日本和欧洲也从年开始生产加装了空调 的轿车,这也表明,汽车空调开始在全世界范围内得到推广。当时的空调 是后置式的,蒸发器装在后备箱里,后来公司把蒸发器装到仪表板下, 就是现在的仪表板式。汽车空调在这几年里发展较为迅速,到年,全 世界装有空调的汽车数量已经达到万辆。 由于空调汽车良好的舒适性,驾乘空调汽车可以在严酷的气候环境中 行使,车室内的乘员的舒适性可以得到较好的满足,空调汽车的优越性使 汽车空调进一步的得到推广,随着汽车空调生产工艺的不断改进,生产技 术的不断提高,汽车空调的价格也不再昂贵,这为汽车空调的进一步普及 提供了必要的条件。到年全世界加装空调的汽车数量已经达到了西南交通大 学硕士研究生学位论文 第页 万辆,年就超过了万辆。 年以后,美国差不多在生产的每部 客车上都安装了空调。到年, 美国车用空调的产量是万套,日本 是万套。 年美国汽车空调装置年产量已达万套,车用空调压缩机年产 量达万台,轿车空调安装率达.%,现在发展己趋稳定。日本 年车用空调装置年产量达万套,车用空调压缩机年产量达万台, 仅次于房间空调器,占日本空调机械产品的第二位。日本轿车空调安装率 已接近美国水平。欧洲由于气温较低,空调车发展较慢,比如德国的奔驰 和宝马等车型直到年才开始安装空调,但年代以来欧洲已加快了 汽车空调的发展速度,现在欧洲的汽车空调普及率已经和美国相当。 ..中国汽车空调的发展历史 我国最早的汽车空调装置是年代由长春第一汽车制造厂生产的,它 是为一汽的红旗牌高级轿车配套生产的。年以来,上海、南京、广东 等地也开始生产汽车空调装置,产品大多是为轿车配套的,上海内燃机油 泵厂生产的轿车空调可供轿车和东风、解放牌货车使用。我国大客 车空调装置刚开始时主要引进国外组件,年代上海、湖南等地开始生产 国产客车空调?。 十一届三中全会以后,中国汽车工业得到迅速发展,对汽车空调的需 求日趋增加,由于当时企业的技术装备不适应生产汽车空调的要求, 年少数企业开始从国外引进先进技术和生产设备。到年,越来越多的 企业意识到汽车空调将逐步成为市场上的热点,因此很多有实力的大厂家 纷纷进入这一领域,给中国汽车空调生产带来竞争和活力。年以后, 在国家宏观政策引导下,国内几家较大的汽车空调生产企业在引进、消化、 吸收国外先进技术和设备的基础上,形成了规模生产能力,加之国外跨国 公司以独资或合资形式介入中国汽车空调市场,中国汽车空调业进入繁荣 发展阶段。经过消化、吸收和不断实践、不断完善,中国汽车空调技术已 接近发达国家水平,部分企业产品已进入国际市场。西南交通大学硕士研究 生学位论文 第页 万辆,年就超过了万辆。 年以后,美国差不多在生产的每部 客车上都安装了空调。到年, 美国车用空调的产量是万套,日本 是万套。 年美国汽车空调装置年产量已达万套,车用空调压缩机年产 量达万台,轿车空调安装率达.%,现在发展己趋稳定。日本 年车用空调装置年产量达万套,车用空调压缩机年产量达万台, 仅次于房间空调器,占日本空调机械产品的第二位。日本轿车空调安装率 已接近美国水平。欧洲由于气温较低,空调车发展较慢,比如德国的奔驰 和宝马等车型直到年才开始安装空调,但年代以来欧洲已加快了 汽车空调的发展速度,现在欧洲的汽车空调普及率已经和美国相当。 ..中国汽车空调的发展历史 我国最早的汽车空调装置是年代由长春第一汽车制造厂生产的,它 是为一汽的红旗牌高级轿车配套生产的。年以来,上海、南京、广东 等地也开始生产汽车空调装置,产品大多是为轿车配套的,上海内燃机油 泵厂生产的轿车空调可供轿车和东风、解放牌货车使用。我国大客 车空调装置刚开始时主要引进国外组件,年代上海、湖南等地开始生产 国产客车空调?。 十一届三中全会以后,中国汽车工业得到迅速发展,对汽车空调的需 求日趋增加,由于当时企业的技术装备不适应生产汽车空调的要求, 年少数企业开始从国外引进先进技术和生产设备。到年,越来越多的 企业意识到汽车空调将逐步成为市场上的热点,因此很多有实力的大厂家 纷纷进入这一领域,给中国汽车空调生产带来竞争和活力。年以后, 在国家宏观政策引导下,国内几家较大的汽车空调生产企业在引进、消化、 吸收国外先进技术和设备的基础上,形成了规模生产能力,加之国外跨国 公司以独资或合资形式介入中国汽车空调市场,中国汽车空调业进入繁荣 发展阶段。经过消化、吸收和不断实践、不断完善,中国汽车空调技术已 接近发达国家水平,部分企业产品已进入国际市场。西南交通大学硕士研究 生学位论文 第页 。汽车空调的特点 汽车空调装置的运行,是由汽车上的主发动机或是另外配置发动机来 带动空调压缩机运转,根据汽车空调压缩机驱动源的不同,可以将汽车空 调分为独立式和直连式。独立式又称为辅助式,驱动汽车空调压缩机运转 的发动机是另外匹配的发动机。大中型面包车、大客车、旅游车等,通常 采用独立式驱动。汽车空调采用独立式驱动,由于另行增设专用发动机, 汽车空调的制冷量不受汽车行使状态的影响,汽车空调的制冷效果可以不 受汽车行使状态的影响。但由于汽车的独立式空调系统需要另外安装发动 机,这样不但减少了汽车的空间,增加了整车的负荷,而且使整车布置复 杂化,噪声、振动、热负荷也会增大,这也是独立式的缺点。直连式又称 为主发动机式,驱动空调压缩机运转的发动机是汽车的主发动机。小轿车、 中小型面包车、卡车、工程车等车型的空调装置,常常采用直连式。一般 情况,对功率不大的压缩机,或主发动机尚有部分余力时,空调系统可采 用直连式。汽车的空调压缩杌采用直连式驱动,不需要再配置其他动力, 这样在整车布置上,占用空间小,整车负荷也相应的减小了许多,另外还 可以减小噪声和振动,保养也简便。但是由于直连式空调器的压缩机是由 主发动机驱动的,这样就会恶化汽车的加速性能,爬坡能力不足;对于空 调系统本身而言也有不利的一面,比如汽车空调的制冷效果会随着汽车运 行状态的改变而产生波动,影响汽车热舒适性。 与房间空调一样。汽车空调也是用人为的方法在汽车驾驶室和车厢内 造成一个对人体适宜的气候环境,即对汽车车室内空气的温度、湿度、流 速进行调节,并除却怪味、有害气体和粉尘。但是汽车空调的工作条件要 比室内空调的工作条件恶劣得多,如汽车直接暴露在太阳下或风雪下,外 界环境对车室内的热舒适性参数的影响十分强烈,外界环境的变化对车室 内的温度场、速度场会产生剧烈的扰动。由于汽车车体很薄,通常只有~ 厘米,车体的外蒙皮是铁皮.传热系数大:另外,构成车体骨架的钢材形 成热桥,使外界热量直接通过热桥传入车室内,所有这些因素造成了汽车 车体的隔热措施困难。隔热效果差【?。 概括起来,汽车空调有下列困难和特点:西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .车厢内空间狭小,乘员又多,乘员密度大,空调器的布置比较困难。 若要较好的满足车室内乘员的热舒适要求,需要对空调系统的进、出风口 的位置,进风气流的速度、温度,进风口的结构形式等多种因素进行优化, 以更好的满足乘员的热舒适要求,并能使汽车的空调系统更好的节能。 .太阳入射热负荷大,而车厢隔热困难。随着人民生活水平的提高, 对汽车上的视野性能要求越来越高,坐在车内的乘客对车外四周环境要求 有良好的视野范围,加上现代汽车的玻璃面积占整车外表面面积的比例越 来越大,几乎占了前、后、侧围面积的二分之一,暴露在太阳下的表面积 与室内容积之比以及门窗面积与车室表面积之比,汽车要比建筑物大得多, 而且汽车车体难以采取较好的隔热措施。这样不仅透过玻璃进来的辐射热 增加,丽且透射进来的辐射热会对车室内的温度场产生强烈的扰动,使车 室内受到太阳辐射的区域温度升高,难以满足车室内乘员的热舒适性要求。 .在我国大部分地区,夏季汽车长时间停在烈日之下,车内温度会上 升到?以上。经试验测得,在气温为,湿度为%,日射量为 /.环境下,汽车停放小时,车内平均温度达?,车内壁表 面最高湿度达?。在非洲沙漠地带,当气温达时,车内壁表面温度 可达】。在如此高的温度下,乘客一上车后,就要求车室内气温迅 速降低,这就要求汽车空调机有较大的储备能力,即制冷量要求大。由于 乘客在汽车中停留时间较短,因而要求空调机在短时间内就能降温,这一 要求与房间空调不同。 .汽车空调的热舒适性 ..人体生理热特点 人体的特点与其它脊椎热血动物一样,内部温度是恒定的,正常 情况下人的肌体温度保持在?.。的水平上。热扰动产生时,入体通过 相应的温度调节机构维持体温不变。人的温度调节系统远比工业控制过程 复杂,其简单的原理如图一所示。控制变量是肌体温度中枢神经附近 及更深处的肌肉及皮肤温度,受控系统有内部热扰动由于运动产生热 及外部热扰动由环境引起的得热或散热。皮下感受器感受外部扰动而使 调节机构动作,以免使扰动传到体内,皮下感受器不仅对体温本身作出反西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .车厢内空间狭小,乘员又多,乘员密度大,空调器的布置比较困难。 若要较好的满足车室内乘员的热舒适要求,需要对空调系统的进、出风口 的位置,进风气流的速度、温度,进风口的结构形式等多种因素进行优化, 以更好的满足乘员的热舒适要求,并能使汽车的空调系统更好的节能。 .太阳入射热负荷大,而车厢隔热困难。随着人民生活水平的提高, 对汽车上的视野性能要求越来越高,坐在车内的乘客对车外四周环境要求 有良好的视野范围,加上现代汽车的玻璃面积占整车外表面面积的比例越 来越大,几乎占了前、后、侧围面积的二分之一,暴露在太阳下的表面积 与室内容积之比以及门窗面积与车室表面积之比,汽车要比建筑物大得多, 而且汽车车体难以采取较好的隔热措施。这样不仅透过玻璃进来的辐射热 增加,丽且透射进来的辐射热会对车室内的温度场产生强烈的扰动,使车 室内受到太阳辐射的区域温度升高,难以满足车室内乘员的热舒适性要求。 .在我国大部分地区,夏季汽车长时间停在烈日之下,车内温度会上 升到?以上。经试验测得,在气温为,湿度为%,日射量为 /.环境下,汽车停放小时,车内平均温度达?,车内壁表 面最高湿度达?。在非洲沙漠地带,当气温达时,车内壁表面温度 可达】。在如此高的温度下,乘客一上车后,就要求车室内气温迅 速降低,这就要求汽车空调机有较大的储备能力,即制冷量要求大。由于 乘客在汽车中停留时间较短,因而要求空调机在短时间内就能降温,这一 要求与房间空调不同。 .汽车空调的热舒适性 ..人体生理热特点 人体的特点与其它脊椎热血动物一样,内部温度是恒定的,正常 情况下人的肌体温度保持在?.。的水平上。热扰动产生时,入体通过 相应的温度调节机构维持体温不变。人的温度调节系统远比工业控制过程 复杂,其简单的原理如图一所示。控制变量是肌体温度中枢神经附近 及更深处的肌肉及皮肤温度,受控系统有内部热扰动由于运动产生热 及外部热扰动由环境引起的得热或散热。皮下感受器感受外部扰动而使 调节机构动作,以免使扰动传到体内,皮下感受器不仅对体温本身作出反西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 .车厢内空间狭小,乘员又多,乘员密度大,空调器的布置比较困难。 若要较好的满足车室内乘员的热舒适要求,需要对空调系统的进、出风口 的位置,进风气流的速度、温度,进风口的结构形式等多种因素进行优化, 以更好的满足乘员的热舒适要求,并能使汽车的空调系统更好的节能。 .太阳入射热负荷大,而车厢隔热困难。随着人民生活水平的提高, 对汽车上的视野性能要求越来越高,坐在车内的乘客对车外四周环境要求 有良好的视野范围,加上现代汽车的玻璃面积占整车外表面面积的比例越 来越大,几乎占了前、后、侧围面积的二分之一,暴露在太阳下的表面积 与室内容积之比以及门窗面积与车室表面积之比,汽车要比建筑物大得多, 而且汽车车体难以采取较好的隔热措施。这样不仅透过玻璃进来的辐射热 增加,丽且透射进来的辐射热会对车室内的温度场产生强烈的扰动,使车 室内受到太阳辐射的区域温度升高,难以满足车室内乘员的热舒适性要求。 .在我国大部分地区,夏季汽车长时间停在烈日之下,车内温度会上 升到?以上。经试验测得,在气温为,湿度为%,日射量为 /.环境下,汽车停放小时,车内平均温度达?,车内壁表 面最高湿度达?。在非洲沙漠地带,当气温达时,车内壁表面温度 可达】。在如此高的温度下,乘客一上车后,就要求车室内气温迅 速降低,这就要求汽车空调机有较大的储备能力,即制冷量要求大。由于 乘客在汽车中停留时间较短,因而要求空调机在短时间内就能降温,这一 要求与房间空调不同。 .汽车空调的热舒适性 ..人体生理热特点 人体的特点与其它脊椎热血动物一样,内部温度是恒定的,正常 情况下人的肌体温度保持在?.。的水平上。热扰动产生时,入体通过 相应的温度调节机构维持体温不变。人的温度调节系统远比工业控制过程 复杂,其简单的原理如图一所示。控制变量是肌体温度中枢神经附近 及更深处的肌肉及皮肤温度,受控系统有内部热扰动由于运动产生热 及外部热扰动由环境引起的得热或散热。皮下感受器感受外部扰动而使 调节机构动作,以免使扰动传到体内,皮下感受器不仅对体温本身作出反西 南交通大学硕士研究生学位论文 第页 应,同时也对体温变化作出反 控制器 应,后者实际上反应了通过皮 肤的热流变化。 自动热调节系统由位于第 反馈 三脑髓下部的下丘脑控制,产 受控讽 生不同的自动调节行为,如通 外揶干扰 过肌肉颤抖产热。通过血管扩 控钢行为 张调节血液循环,通过出汗及 ??信号传递~热?传递 水分泌来调节外部热阻和热损 图一人的自动行为温度调节框图 失。这些自动调节行为并不依 ‘ 赖于环境温度。除了内在自动 热调节行为以外,还有表现为外在活动形式的热调节行为,如改变着衣量 等。 人体热舒适性与皮下感受器的状态有关,由于皮下感受器不仅感受人 体皮肤表面温度,而且感受通过皮肤的热流密度,因此人体热舒适性与皮 肤表面温度和通过皮肤表面的热流密度有关,环境参数的影响通过改变这 两项值而产生作用【】。 ..汽车空调的热舒适性 汽车空调是把经过处理的空气以一定的方式送入车室内,从而使车室 内空气的温度、湿度、气流速度及洁净度保持在一定范围内,汽车空调是 以车室内乘员的舒适性为目的。人的身体不断产生和散发热量,以此维持 体温恒定不变。人体所散 发的热量大部分是由人的 囊 皮肤散发的,而人的皮肤 在一年四季中的不同时期 ? 温度不尽相同,人的皮肤 表面温度在冬季和夏季是 有区别的。在各季节中, 如果能获得体温恒定不变 图?日本成年男子在各个季节的皮肤温度 的热平衡,.便可以认为人西南交通大学硕士研究生学位论文 第页 应,同时也对体温变化作出反 控制器 应,后者实际上反应了通过皮 肤的热流变化。 自动热调节系统由位于第 反馈 三脑髓下部的下丘脑控制,产 受控讽 生不同的自动调节行为,如通 外揶干扰 过肌肉颤抖产热。通过血管扩 控钢行为 张调节血液循环,通过出汗及 ??信号传递~热?传递 水分泌来调节外部热阻和热损 图一人的自动行为温度调节框图 失。这些自动调节行为并不依 赖于环境温度。除了内在自动 热调节行为以外,还有表现为外在活动形式的热调节行为,如改变着衣量 等。 人体热舒适性与皮下感受器的状态有关,由于皮下感受器不仅感受人 体皮肤表面温度,而且感受通过皮肤的热流密度,因此人体热舒适性与皮 肤表面温度和通过皮肤表面的热流密度有关,环境参数的影响通过改变这 两项值而产生作用【】。 ..汽车空调的热舒适性 汽车空调是把经过处理的空气以一定的方式送入车室内,从而使车室 内空气的温度、湿度、气流速度及洁净度保持在一定范围内,汽车空调是 以车室内乘员的舒适性为目的。人的身体不断产生和散发热量,以此维持 体温恒定不变。人体所散 发的热量大部分是由人的 囊 皮肤散发的,而人的皮肤 在一年四季中的不同时期 ? 温度不尽相同,人的皮肤 表面温度在冬季和夏季是 有区别的。在各季节中, 如果能获得体温恒定不变 图?日本成年男子在各个季节的皮肤温度 的热平衡,.便可以认为人函南交通大学硕士研究生学位论文 第页 是处于热舒适状态。图~是日本成年男子在各个季节的皮肤温度,中国 人和日本人属于同一种族的人,地理位置也相同,因此,图?所示的数 据可以作为中国成年男子在各个季节的皮肤温度的参考。 汽车空调的热舒适性是指适宜的汽车车室内气候环境。汽车空调的热 舒适性是一个