原創: Altair楊茂林

汽車性能

舒適性在人們選擇汽車的決定性方面占比越來越重，而汽車乘員艙環境的舒適性是指為乘員提供舒適愉快便利的乘坐環境與條件，包括良好的平順性、車內的低噪聲、適宜的空氣環境以及良好的駕駛操作性能。

舒適性	經濟性
安全性	動力性

 

1總體概述

1典型的乘員艙熱舒適性模型

在乘員艙舒適性的評價體系中，熱舒適性是其中一個至關重要的因素。熱舒適性，在美國供暖空調工程師學會的標準中已有明確的定義，即：熱舒適是對熱環境表示滿意的意識狀態。影響人體熱舒適性的因素主要包括環境因素和人的因素，其中環境因素主要包括：空氣溫度、平均輻射溫度、空氣流速、空氣相對溫度等。

2空調系統對能耗的影響

燃油車

電動車

2 SimLab 流程

▇ 模型分解：

▇ CFD 網格：

1采暖仿真

●乘員艙初始溫度 255.4K (-17.8°C)
●典型的采暖模式：
a) 兩個前排吹腳出風口
b) 兩個后排吹腳出風口（若有后排吹腳）
c) 兩個中控臺出風口

中控臺出風口關	中控臺出風口開

●兩個模式，中控臺出風口關和開
●采暖模式不考慮太陽輻射
●通過賦予模型表面對流換熱系數h來定義車速

2熱殼單元

▇ 使用薄壁熱殼單元來模擬玻璃、門、車頂、中控臺等薄壁部件：

▇ 座椅材料參數如下：

3入口和出口邊界

▇ 不同入口流量見下表：

▇ 入口溫度變化曲線見下圖

▇ 出口為靜壓0

4模型參數

▇ 非直接耦合法:

1、求解穩態流場
2、凍結步驟1的流場，計算瞬態溫度場

▇ 初始狀態

1、非直接耦合法，瞬態計算以穩態流場作為初始狀態
2、初始溫度255.4K (-17.8°C)

3 結果 – 采暖仿真

▇ 采暖仿真-流線：

▇ 中截面溫度分布(in Kelvin ~30 min):

中控臺出風口關

T= 285K

中控臺出風口開

T= 285K

▇ 采暖仿真-乘員艙表面溫度(in Kelvin ~30 min)

中控臺出風口關

中控臺出風口開

▇ 采暖仿真-乘員艙內平均溫度隨時間變化

乘員腳部溫度隨時間變化曲線

4降溫仿真

乘員艙內初始溫度333.15K (60°C)
降溫模式, 前排吹面4個出風口，中控臺兩個出風口
降溫仿真持續30min，中控臺出風口開和關兩個模式

中控臺出風口關	中控臺出風口開

▇ 降溫仿真

●太陽輻射: 熱通量1000 W/m^2 -Z方向

●通過賦予模型表面對流換熱系數h來定義車速

使用薄壁熱殼單元來模擬玻璃、門、車頂、中控臺等薄壁部件

▇ 入口和出口邊界

●不同入口流量見下表：

入口溫度變化曲線見下圖：

出口為靜壓0

▇ 模型參數

非直接耦合法:
1、求解穩態流場
2、凍結步驟1的流場，計算瞬態溫度場

初始狀態：
1、非直接耦合法，瞬態計算以穩態流場作為初始狀態
2、初始溫度333.15K (60°C)

5結果-降溫仿真

▇ 降溫仿真-流線

中控臺出風口關

中控臺出風口開

▇ 中截面溫度分布(in Kelvin ~30 min):

中控臺出風口關
中控臺出風口開

▇ 降溫仿真- 乘員艙表面溫度(inKelvin ~30 min)

中控臺出風口關

中控臺出風口開

▇ 降溫仿真- 乘員艙內平均溫度隨時間變化

乘員艙平均溫度隨時間變化

▇ 降溫仿真-乘員軀干部位溫度隨時間變化

 

文章來源：Altair博客