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汽车空调风道改进及对乘员热舒适性影响分析


第3 6 卷第 8 期 2 0 1 3年8月

重 庆 大 学 学 报 J o u r n a l o f C h o n i n U n i v e r s i t     g q g y  

V o l . 3 6N o . 8 A u . 2 0 1 3 g

: / . s s n. 1 0 0 0 d o i

1 0. 1 1 8 3 5 5 8 2 X. 2 0 1 3. 0 8. 0 1 4 - j j

汽车空调风道改进及对乘员热舒适性影响分析
2 , 谷 正 气1, 申 红 丽1, 杨 振 东1, 尹 郁琦3

( 湖 南 大学 汽车车 身 先 进 设计制造 国家重点实验室 , 长沙 4 1. 1 0 0 8 2; ) 湖 南 工 业 大学 , 湖 南 株洲 , 一 汽 -大 众 汽车 有 限 公 司 , 长春 1 2. 4 1 2 0 0 7; 3. 3 0 0 1 1

, 摘 要: 利用 计算 流 体 动力学软 件 F 对 汽 车 空 调 风 道 中 的 气 流 进 行 数 值 仿 真, 其结果与 l u e n t 试 验对 比 误 差 较 小 , 并得出 驾 驶 员侧 出 风口风 量所 占 比 例 较 小 , 从 而 致 使 驾 驶 员 热 舒 适 性较 差 。 为 改善这一现象, 利用 响应 表面 法 , 以 空 调 风 道 中 所 加 导 流 片 的 3 个 结 构 尺寸 为 设计变 量 , 以驾驶员 一 侧 的出 风 量 比 例 和 空 调 总 出 风 量 为 优 化 目 标 对 空 调 风 道 系 统 进 行 优 化 改 进 , 并将改进后的空调 系统 应 用 于 驾 驶 员 热 舒 适 性 的分 析 。 结 果 表 明 : 改进后的汽车空调使驾驶员一侧的空调出风量比 例 由原 来 的 4 驾 驶 员 的热 舒 适 性 得 到 明 显 改 善 。 4. 9% 提 高 至 5 1. 3% , 关键词 : 空调风道; 计算 流 体 动力学 ; 响应 面模型 ; 热舒适性 U 2 7    中图分类号 : 文献标志码 : A ) 文章编号 : 1 0 0 0 5 8 2 X( 2 0 1 3 0 8 0 9 1 0 6 - - -

I m r o v e m e n t o f v e h i c l e a i r c o n d i t i o n i n d u c t a n d a n a l s i s o f       -       p g y   i t s i m a c t o n o c c u a n t t h e r m a l c o m f o r t           p p
12 1 1 3 , , G U  Z h e n i S H E N  H o n l i Y A N G  Z h e n d o n Y I N  Y u i       g q g g, q ,

( , 1. S t a t e K e L a b o r a t o r o f A d v a n c e d D e s i n a n d M a n u f a c t u r e f o r V e h i c l e B o d                 y y g y     , ; , , H u n a n U n i v e r s i t C h a n s h a 4 1 0 0 8 2, C h i n a 2. H u n a n U n i v e r s i t o f T e c h n o l o Z h u z h o u         y g y g y   ; , , ) H u n a n 4 1 2 0 0 7, C h i n a 3. F AW -V o l k s w a e n A u t o m o t i v e C o . L t d . C h a n c h u n 1 3 0 0 1 1, C h i n a         g g :A A b s t r a c t n u m e r i c a l s i m u l a t i o n o n t h e a i r f l o w i n v e h i c l e a i r c o n d i t i o n i n d u c t i s c o n d u c t e d b a l i n                   -       g y p p y g     ( ) c o m u t a t i o n a l f l u i d d n a m i c s C F D c o d e F l u e n t a n d i t s r e s u l t i s c o m a r e d t o t e s t r e s u l t w i t h i n a v e r s m a l    y            p            y p   l , d i f f e r e n c e . B e s i d e s t h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e d i s t r i b u t i o n o f a i r f l o w i s s o u n e v e n t h a t t h e t h e r m a l c o m f o r t                               , o f d r i v e r i s r a t h e r o o r .T o i m r o v e i t t h e a i r c o n d i t i o n i n d u c t s s t e m i s o t i m i z e d b r e s o n s e s u r f a c e               -           p p g y p y p     w h i c h t o o k t h r e e s t r u c t u r a l d i m e n s i o n s o f t h e d e f l e c t o r a t t a c h e d t o i t a s d e s i n v a r i a b l e s a n d m e t h o d o l o                             g y g   , c o n s i d e r e d t h e a i r f l o w r a t i o o f t h e d r i v e r s i d e a n d t h e o v e r a l l a i r f l o w a s o t i m i z e d u r o s e s a n d t h e n t h e                                 p p p , c o m f o r t a n a l s i s o f t h e d r i v e r w a s t o t h e i m r o v e d a i r c o n d i t i o n i n s s t e m. A s a r e s u l t t h e r m a l e r f o r m e d                       -     y p g y p   t h e a i r f l o w r a t i o o f t h e d r i v e r s i d e i s i m r o v e d t o 5 1. 3%f r o m 4 4. 9% d u e t o t h e o t i m i z e d a i r c o n d i t i o n i n                               - p p g , d u c t a s w e l l a s t h a t t h e t h e r m a l c o m f o r t o f t h e d r i v e r i s o b v i o u s l i m r o v e d .                       y p   : ; ; ; K e w o r d s a i r c o n d i t i o n i n d u c t c o m u t a t i o n a l f l u i d d n a m i c s r e s o n s e s u r f a c e m o d e l t h e r m a l c o m f o r t -           g p y p y    

收稿日期 : 2 0 1 3 0 4 2 7 - - ) ; ; 基金项目 : 国家自然科学基金 ( 湖南省科技攻 关 计 划 重 点 项 目 ( 教育部长江学者与创新团队发 5 0 9 7 5 0 8 3 2 0 0 9 J T 1 0 1 4) ) ; ) 展计划 ( 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室自主课题 ( 5 3 1 1 0 5 0 5 0 0 3 7 6 1 0 7 5 0 0 1 , ( ) 作者简介 : 谷正气 ( 男, 教授 , 博士生导师 , 主要从事汽车空气动力学研究 , 1 9 6 3 E-m a i l 5 4 5 7 1 2 8 3 4@q . c o m。 -) q

9 2

重 庆 大 学 学 报                     第 3 6卷

这不仅提    现 在 大 多 数 轿 车 都 安 装 了 空 调 系 统 , 高了 汽 车 的 舒 适 性 , 也提高了汽车的安全性能。设
1] : 计汽车空调系 统 时, 需 要 考 虑 很 多 因 素[ 乘员舱

1 C F D 模型及计算方法
1. 1  数学模型 空调风道内空气的湍流流动采用不可压缩流体 的 k- NG 湍流模型描 述 。 在 对 k- NG 湍 流 εR εR 模型方程进行 推 导 时 , 必须对雷诺应力做出某种假 在大量的实验基础上推导出了雷诺应力方 定,
9] 程[ 为

平 稳, 气流流速大 内乘 客 头 部 位 置 的 风 速 要 均 匀 、 / 致 稳 定 在 0. 对于仪表板处驾 1 5~0. 4 0m s之 间 ; 驶员 侧 的 风 量 比 重 应 比 副 驾 驶 一 侧 稍 大 , 大约占总 共风量的5 同时各个出风口风速差不应 2% 左 右 ; / 该超出2m 否则就会出现乘员舱内温度 s的 范 围 , 场、 速度场 分 布 不 均 匀, 产 生 旋 涡, 不利于乘员舱 内空 气 更 新 。 其 中 , 汽车空调的送风风道是汽车空 调系 统 中 重 要 的 部 件 之 一 , 其设计水平直接影响车

( ( k u k k) ? ? i) ? ? α ρ k f f ε, + ρ = +G k+ μe ρ x ? t x x ? ? ? j i j





) ( 1

* 2 ( ( u C ε ? ε ε i) 1 ? ε) ? ? ε , ε ρ Gk -C α ε e f f + ρ = + 2 ε μ ρ x ? t x x k k ? ? ? j 内气 流 组 织 的 合 理 性 , 从 而影 响 乘员 的热 舒适性。 i j ) ( 2 对空 调 风 道 进 行 风 量 分 析 , 评价空调系统设计是否





合理 , 对提高乘员的热舒适性具有非常重要的工程
2] 。 意 义[

式中 : k 为 湍 流 动 能; ε为湍流动能耗 ρ 是 流 体 密 度; 散率 ; G k 是由平均速度梯 度 引 起 的 湍 动 能k 的 产 生 、1 项; C C α α e f f为湍流有效粘 性 系 数 ; k、 2 0、 ε、 ε、 ε、 μ C μ η β 为经验常数 。 具体数值见表 1。
表 1  湍流数学模型中的常数

目前 , 随着计算机和数值技术的快速 发 展 , 通过 对空调风道 中 气 流 的 流 动 进 行 C 进而 F D 仿 真 分 析, 对风道系统提出改进措施 。 利用 C F D 方法进行乘员 舱热舒适性的研究也较多 。 江淮汽车公司的 2 0 0 7年,
] 3 霍长宏 、 刘 江 波 等[ 用C F D 方法对某轻卡驾驶室除

α k

α ε

C μ

C 1 ε

C 2 ε

0 η

β

霜风道出口流量分配进行了分析 , 同时对风道结构进
] 4 上海交大的吴金玉 、 陈江平[ 通 行了改进 。 2 0 0 8 年,

1. 3 9 3 9 0 8 4 5 4 2 6 8 3 7 7 0 1 2   1.   0.     1.   1.   4.   0.

过对暖通空调 ( 及风道内部场的 C 考 HV A C) F D 分析 , 察了风道内部结构对风量分配和送风量的影响 , 并提 ] 利用 C 出了改进方法 。 文献 [ 5 F D 分析了 HV A C内 气流的流 动 , 并 考 虑 了 3 种 模 式: 吹 面 模 式、 除霜模 式、 吹脚模式 。 江淮汽车公司的陶其铭 、 许至 2 0 1 0年,
] 6 宝等[ 运用 C F D 方法对某款汽车空调除霜风道内部

1. 2  物理模型 研究采用带有离心通风机的 4 出口式标准空调 风道模型 , 风道 结 构 基 本 为 对 称 设 计 。 为 了 便 于 后 续的计算分析 , 在 UG 设置了 4. 0中 建 立 本 模 型 时,   5 个监控面分别用 来 监 测 空 调 风 道 的 总 出 风 量 以 及 逐 次 将 其 标 记 为 1、 4 个出风口的 出 风 量 , 2、 3、 4、 5, ) 。 其中驾驶员在靠近 5 号风道侧 ( 见图 1

流动进行了分析 , 并对其内部扰流板结构进行了改进 设计 , 使得除霜风道各出风口分风比较为合理 。2 0 1 1
] 7 年, 上海工 程 技 术 大 学 的 杨 国 平 等[ 借助 C F D 方法

建立了某 轿 车 风 道 模 型 , 并通过改进中央风道的性 能, 使各出风口的均匀性得到了提高 。 但在前人的研 究中 , 对空调风道系统进行改进设计时 , 大多是 对 风 道系统进行了结构上的改进 , 而在对乘员舱的热舒适 性进行仿 真 分 析 时 没 有 把 整 个 空 调 系 统 考 虑 在 内 。 基于此 , 文中在改进空调风道系统时 , 通过实验 设 计 ) 方法选取 4 建 D O E( d e s i n o f e x e r i m e n t 0 个样本点 ,     g p 立了三阶响应面模型 , 然后利用遗传算法对该响应面
] 8 。 将空调系统和 乘 员 舱 作 为 一 模型进行优化设计[

图 1  带有离心通风机的空调风道 U G 模型

个整体 , 加 入 驾 驶 员 模 型, 综合考虑乘员舱的热舒 适性 。

1. 3  网格划分及边界条件设置 网格划分是 运 用 前 处 理 软 件 I C EM  C F D 1 0. 0   完成的 , 由于最 后 需 要 的 结 果 是 风 道 系 统 整 体 运 行

等: 汽车 空 调 风 道 改 进 及 对 乘 员 热 舒 适 性 影响 分析 第 8 期             谷 正 气 , 时的各个出风 口 的 出 风 量 比 例 , 所以对连接在一起 的整个计算区 域 整 体 进 行 了 网 格 划 分 , 在划分网格 时采用区域扩 充 法 , 在风道外部某些区域扩充计算 使整个计算区域尽量趋于规则 区域 ,
[ 4]

9 3

真和试验原车空调系统各风道风量分配对比 。
表 3  仿真和试验对比 对比 内容 试验 仿真 总出风口/
3 -1 ·h ) 2号 ( m

( ) 。 见图 2

出风口/% 3号 4号 5号

2 0 8   2 1 0  

2 0. 3 5. 6 4. 3 8  3  3   9. 2 0. 6 4. 5 5. 5 4  3  3   9.

由于风量泄漏 等 因 素 , 所以试验时总出风口风 量偏小 。 由仿真试验 对 比 可 知 , C F D 仿真的误差在 因此 C 5% 以内 , F D 仿真方法是可行的 。

2  优化设计
图 2  全局网格划分示意图

2. 1  设计变量 研究利用 UG 4. 0在空调风道里所加的导流片 模型 及 决 定 其 结 构 形 状 的 3 个 关 键 尺 寸 如 图 3 所 示 。 选取这 3 个尺寸变量为设计变量并将其参数化 为: α 为导流片 y 为导流片距 离 风 道 中 心 线 的 距 离 、 的倾斜角 、 r 为导流片的拐角半径 。

计算采 用 商 用 软 件 F 选用 l u e n t V 6 为 求 解 器,  
[0] 。 离心通风 机 叶 片 绕 风 k- NG 湍流模型求解 1 εR 叶 片 与 风 机 壁 面 是 相 对 运 动 的, 在 机轴心 旋 转 ,

模型和滑移 F l u e n t中 可 以 通 过 多 重 参 考 系 ( MR F) 网格来实现这种定轴旋转运动 。 多重参考系是 将静 而旋转的区域采 止的区域采用 静 止 的 绝 对 坐 标 系 , 用旋转的相对 坐 标 系 , 坐标系的旋转速度为叶片的 旋转速度 。2 个 区 域 的 交 界 面 处 交 换 流 动 参 数 , 保 证交界面上的连续性 。 滑移网格则是将动静 2 个区 在计算时旋转区域的 域都采用静止 的 绝 对 坐 标 系 , 网格以叶片的角 速 度 进 行 旋 转 。 研 究 采 用 MR F来 , 对风机叶片进行模拟 可以节省资源提高计算效率 。 具体边界条件设置如表 2 所示 。
表 2  边界条件设置 计算域边界 入口 出口 通风机壁面 、 风道 旋转区域 设置值 压力入口 ( ) 0 1 3 2 5P a   p=1 压力出口 ( ) 0 1 3 2 5P a   p=1 无滑移壁面边界 模型 多重参考系 ( MR F) / 旋转角速度 1 5 0 0r m i n  

图 3  导流片模型及设计参数示意图

采用 D O E 分析中的优化拉丁方法确定 4 0 组设 计样本点 , 如表 4 所示 。
表 4  优化拉丁方法确定的样本点 组号 1   2   3   4   5   …… 4 0  


1 0. 0 0   1 1. 7 9   1 3. 5 9   1 5. 3 8   1 7. 1 8   …… 8 0. 0 0  

α
3 9. 8 7   4 3. 0 8   3 7. 3 1   3 6. 0 3   2 3. 8 5   …… 3 4. 7 4  


1 7 1. 7 9 1 2 8. 2 1 1 6 4. 1 0 1 0 7. 6 9 1 3 3. 3 3 …… 1 8 4. 6 2

1. 4  试验验证 试验基于风量 性 能 测 试 台 , 对原车空调系统进 行出风口风量 分 布 检 测 , 此性能试验台被测风量范 围为 0~8 测 定 精 度 可 达 3% , 并满足标准 0 0m / h,


在 UG 里面根据不同的样本点作出不同的 导流 片模型 , 将其导入I C EM  C F D 1 0. 0中进行网格划   分, 然后将网格文件导入 F l u e n t求解器里计算得出 由于风量分 4 0 组样本数值 。 在进 行 双 目 标 优 化 时 ,

/ 为C Q C T 6 5 7—2 0 0 0 的要 求 。 如 表 3 所 示 , F D仿  

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重 庆 大 学 学 报                     第 3 6卷

配与总出风量这 2 个 目 标 同 等 重 要 , 所以配备了相 同的权重 , 优化问题可以描述为 m i n D1 +ω D2 ,   f = ω 1 2 , s . t . 1 0mm, 8 0mm]    y ∈ [ , 2 0 °, 4 5 °] α∈ [

3  计算结果分析
3. 1  建立响应面模型 通过计算出来的 4 运用最小二乘 0 组样本数值 , 即关于y、 原理建立三阶响应表面模型 , r 的一个 3 α、 次多项式 。 在得到响应表面后, 需要对响应表面的拟合程
2 和 度进行验证。可以通过方差分析中决定系数 R 2 调整 的 决 定 系 数 R 来验证响应表面对响应量的 a d j,

r∈ [ 1 0 0mm, 2 0 0mm]
式中 : D1 为驾驶员侧风量比重与 5 2% 的差值 ; D2 为 / ; 导流片施加前后空调出风口总出风量的差值 , k s g 分别取为 0. 5, 0. 5。 ω ω 1、 2 为权重系数 , 2. 2  遗传算法 遗传算法是一种基于生物选择与进化的随机性 它采用概率转移率 , 以一定的概率选择部 搜索算法 , 分个体繁殖 , 选一些个体灭亡 , 从而将搜索引向解空 间中最可能获得改进的区域 。 遗传算法解决优化问题的稳定性和鲁棒性要好 虽然这是以计算量大幅度增加为 于常规优化算 法 , 代价的 , 但随着计算机硬件技术的发展 , 这已不 是制 约因素 。 遗传算法的内在并行机制及其全局优化的 特点适合于多 目 标 优 化 问 题 的 解 决 , 特别是目标函 数学表达 式 非 线 性 或 者 不 明 确 、 优 化 变 量 多、 数多 、 常规方法难以奏效的复杂场合 所示 。
[ 1 1]

拟 合 情 况 。 决 定 系 数 R2 和 调 整 的 决 定 系 数

R2 a d j为


R2 =

i=1 P

y -y ) ?(


∧ i





( ) 3

i=1 P

y -y ) ?(








2 a d j

= 1-

i=1

, ) P -k-1 y i -y i)( ?(

2 ∧

i=1

) P -1 yy )( ?(

∧ 2 i i

( ) 4

式中 : 其值为调整 P 是 设 计 点 的 个 数; k 是 自 由 度, 参数的 个 数 减 1; y y y i, i, i 分 别 是 响 应 量 的 实 测 值、 响应量的预 测 值 以 及 响 应 量 实 测 值 的 平 均 值 。R2
1 2] , 。 和 R2 近似模型的拟合越好 [ a d j越接近于 1



研究利用遗传算法 进 行 优 化 设 计 的 流 程 如 图 4

) , 根据式 ( 和式( 得到所建响应面模型的决 3 4) 调 整 的 决 定 系 数 R2 定系数 R2 达到 9 1. 3 2% , a d j达 到 该模型对响应量达到了高度拟 9 0. 0 7% 。 由此可知 , 使用此近似模型来替代直接的 C 合, F D 仿真计 算是 可行的 。 3. 2  优化结果分析 采用遗传算法 进 行 优 化 分 析 , 设置初始种群个 体数为 3 其他默认为缺省参数( 进化繁殖1 0, 0 0 , 代) 最终得出模型最优解 。 根据最优点建立相应的 UG 模型进行 C F D 仿真计算 , C F D 计算得出的数值 与近 似 模 型 得 出 的 结 果 误 差 仅 为 -1. 7 4% 和 -2. 1 1% 。 具体见表 5 所示 。 优化后的空调 风 道 系 统 , 驾驶员侧出风口风量 ( 即 4、 所占比重为5 总出风口 5 号出风 口 ) 1. 2 9 8% , / , 风量比之 前 减 少 0. 约 1. 影响不 0 0 0 9 2k s 2% ,   g
图 4  遗传算法优化设计流程图

故满足设计要求 。 具体如表 6 所示 。 大,

等: 汽车 空 调 风 道 改 进 及 对 乘 员 热 舒 适 性 影响 分析 第 8 期             谷 正 气 ,
表 5  最优点仿真值与近似模型响应值对比 C F D 仿真值 近似模型值 误差/%

9 5



α

r D1 D2 D1 D2 D1 D2

1 7. 3 7 1. 3 2 3 1. 5 8 -0. 0 0 7 0 2 2-0. 0 0 0 9 1 8-0. 0 0 6 9 0 0-0. 0 0 0 9 3 8 -1. 7 4 -2. 1 1   2   1        

表 6  优化前后出风量对比 对比模型 2   3   出风口 4   5 4 4. 8 5 5 5 1. 2 9 8 总出风量

/ k s g 驾驶员侧出风量比例/%

原始模型 0. 0 1 5 3 6 0 0. 0 2 5 6 8 1 0. 0 2 6 3 6 6 0. 0 0 7 0 1 7 0 7 4 6 9 6                 0.     优化模型 0. 0 1 4 0 4 2 0. 0 2 1 8 3 4 0. 0 2 7 8 2 9 0. 0 0 9 2 7 4 0 7 3 7 7 6                 0.    

   图 5 和图 6 是优化前后空调风道系统的速度云 图及管道表面静压云图 , 从图中可以看出 , 原始空调 风道由于离心通风机的影响 , 在副驾驶一侧 , 即 2、 3 号风道侧的出风速度及管道表面静压都大于驾驶员 一侧 , 导致空调 出 风 量 分 配 不 均 匀 且 驾 驶 员 侧 出 风 优化后由于导流片的作用 , 使得出 风速 量比例过小 ; 度及表面静压 较 之 前 分 配 更 均 匀 , 从而空调出风量 也更加均匀 , 并且驾驶员侧的出风量有大幅的增加 。

节段进行热舒适性评价 。Te , i的计算公式为 q
0. 6 , , 8. 3 v S T a i r i i( s i -T a, i) , , Te - i =T s i- q , h S c a li i 4 4 S( T -Qs i -T n) o l , , h S c a l i i 式中 : , , Te i 节段的当量温度 ; T i 节段的 i为第 s i为第 q , 表面温度 v , i 节 段 周 围 的 空 气 速 度; S a i r i为第 i 为第

σ εf ?


, i i n i

i 节段的表面面积 , Ta, i 节段周围的空气温 度 ; i为第 , σ 为斯 蒂 芬 波 尔 兹 曼 ; ε f i 为 第i 节 段 的 发 射 率 ; i n
为第i 节段对部 件 表 面 的 角 系 数 ; T i 为 第i 节 段 的 温度 ; Tn 为汽车乘员舱内 部 件 的 温 度 ; Qs o l为 人 体 得 到的 太 阳 辐 射 ; , h c a l i为 在 标 准 环 境 下 感 受 器 标 定 的
[4] 。 第i 节段的对流换热系数 , i 为人体的节段 1

图 5  优化前后进风口速度云图 ( 左为原始 )

4. 2  热舒适性分析 将优化前后的空调风道系统应用于乘员热舒适
] 1 3 1 5 - , 性分析 [ 图7是 带 有 驾 驶 员 人 体 模 型 及 空 调 风

道系统的整车模型 。

图 6  优化前后管道表面静压云图 ( 左为原始 )

4  乘员热舒适性分析
4. 1  热舒适性评价 汽车乘员舱是一个微环境 , 所受的热源众多 , 而 乘员舱内的温度与速度变化 且太阳辐射分 布 不 均 , 梯度大 , 热环境 非 常 不 均 匀 。 因 此 本 文 中 选 择 当 量 温度 Te , , i作为热舒适性评价指标 。 当量温度 T e i包 q q 括了传热 、 对流换热 、 热辐射以及太阳辐射对人体的 影响 。 同时该评价标准也能反应出人体的不同部位 对温度的敏感度 。 因此该评价标准非常适合汽车乘 员舱的热舒适性研究 。 将驾驶员人体分为 1 分别对人体不同 6 个节段 , 通过 F l u e n t软 件 仿 真 得 出 人 体 表 面 温 度 分 布 如图 8 所示 。 可以看出 , 优化后由于驾驶员侧 云图 , 的冷风风量比 重 增 大 , 所以驾驶员躯干部位的温度 有所降低 , 人体 散 热 效 果 得 到 了 改 善 。 图 9 为 人 体 各部位热舒适性示意图 , 与优化前相比 , 优化后 人体 躯干部位温度大约下降 各部位 温 度 都 有 所 降 低 ,
图 7  带有人体模型的整车模型

9 6

重 庆 大 学 学 报                     第 3 6卷 ) 将改进后的空调风道系统应用于驾驶员热舒 4 适性分析 , 优化后驾驶员躯干部位温度有所降 低 , 热 舒适性得到了明显改善 。 参考文献 :
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腿部温度下降 1~2 ℃ 。 由此可以看出 经 过 对 1 ℃, 空调风道的改进 , 人体热舒适性得到了改善 。

5  结   论
在原有空调风 道 里 加 上 一 导 流 片 , 并将此导流 片的 3 个结构 尺 寸 参 数 化 后 定 义 为 设 计 变 量 , 通过 D O E 实验设计 方 法 选 取 样 本 点 建 立 近 似 模 型 并 进 行优化 , 并将优 化 后 的 风 道 系 统 应 用 于 乘 员 热 舒 适 性分析 , 驾驶员的热舒适性得到了明显的改善 。 ) 建立的三 阶 响 应 面 模 型 精 度 很 高 , 可以代替 1 实际的仿真计算分析 , 提高计算效率 。 ) 利用遗传 算 法 对 建 好 的 近 似 模 型 进 行 优 化 , 2 得出最优解 , 并将其代入 C 误差很小 。 F D 仿真验算 , ) 通过优化 前 后 的 对 比 分 析 , 优化后驾驶员侧 3 的风量比重达到了约 5 效果明显 。 1. 3% ,

1 0 4

重 庆 大 学 学 报                     第 3 6卷
, , ( ) : J o u r n a l o f R o c k M e c h a n i c s a n d E n i n e e r i n 2 0 0 7 2 1 7           g g 9 4 8 9 5 2 . - [ ]王来贵 , 赵娜 , 周永发 ,等 . 岩石受拉破坏的数值 模 拟 方 1 3 ] ( ) : 法[ 辽宁工程技术大学学报 , J . 2 0 0 7, 2 6 2 1 9 8 2 0 0. - ,Z ,Z ,e WANG L a i u i HAO  N a HOU  Y o n f a t a l .     g g N u m e r i c a l s i m u l a t i o n m e t h o d o f r o c k b e a r i n t e n s i o n           g   [ ] , J . J o u r n a l o f L i a o n i n T e c h n i c a l U n i v e r s i t d a m a e       g y g   ( ) : 2 0 0 7, 2 6 2 1 9 8 2 0 0. - [ ]俞茂宏 , 刘继明 , 论岩土材料屈服 1 4 Y o s h i a O D A,等 .       y ] 准则 的 基 本 特 性 和 创 新 [ 岩 石 力 学 与 工 程 学 报, J . ( ) : 2 0 0 7, 2 6 9 1 7 4 5 1 7 5 7. - , ,Y M a o h o n L I U J i m i n o s h i a O D A, e t a l . O n YU            g g y c h a r a c t e r i s t i c s a n d i n n o v a t i o n o f i e l d c r i t e r i a f o r b a s i c               y e o m a t e r i a l s[ J] . C h i n e s e J o u r n a l o f R o c k M e c h a n i c s         g , ( ) : E n i n e e r i n 2 0 0 7, 2 6 9 1 7 4 5 1 7 5 7. a n d   - g g [ ]郑 宏 , 李 春 光, 李 焯 芬, 等. 求解安全系数的有限元 1 5 ] ( ) : 法[ 岩土工程学报 , J . 2 0 0 2, 2 4 5 6 2 6 6 2 8. - , , , Z HE NG  H o n L I C h u n u a n L I C h a o f e n e t a 1. F i n i t e       g g g m e t h o d f o r s o l v i n t h e f a c t o r o f s a f e t J] . e l e m e n t             g y[   , C h i n e s e J o u r n a l o f G e o t e c h n i c a l E n i n e e r i n 2 0 0 2,         g g ( ) : 2 4 5 6 2 6 6 2 8. - ( 编辑   陈 移峰 )

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( 上接第 9 6页) ]谷正气 ,孟庆超 ,杨易 ,等 .轿 车 室 内 流 场 的 数 值 模 拟 [ 1 0 : 研究 [ J] .系 统 仿 真 学 报 , 2 0 0 8, 2 0( 7) 1 7 0 0 - 1 7 0 2, 1 7 3 9. , ME , YANG ,e GU Z h e n i NG  Q i n c h a o Y i t a l .       g q g R e s e a r c h o n n u m e r i c a l s i m u l a t i o n o f a i r f l o w f i e l d i n c a r           -       [ ] , : c a b i n J . J o u r n a l o f S s t e m S i m u l a t i o n 2 0 0 8, 2 0( 7)       y , 1 7 0 0 1 7 0 2 1 7 3 9. - [ ]Y e o m e t r i c 1 1 ü c e n u r G  N,D e m i r e l N ?.A n e w s h a e           - g p e n e t i c b a s e d c l u s t e r i n a l o r i t h m f o r t h e m u l t i d e o t           - g g g p   v e h i c l e r o u t i n r o b l e m[ J] .E x e r t S s t e m s i t h      w g p p y   , ( ) : 2 0 1 1, 3 8 9 1 1 8 5 9 1 1 8 6 5. A l i c a t i o n s - p p [ ] 1 2 B a s a D,B o a c i I H. M o d e l i n a n d o t i m i z a t i o nⅡ :         y g p   c o m a r i s o n o f e s t i m a t i o n c a a b i l i t i e s o f r e s o n s e s u r f a c e             p p p m e t h o d o l o i t h r t i f i c i a l e u r a l e t w o r k s n  a  n  n  i  a g y  w ] , b i o c h e m i c a l r e a c t i o n[ J . J o u r n a l o f F o o d E n i n e e r i n         g g ( ) : 2 0 0 7, 7 8 3 8 4 6 8 5 4. - [ 1 3]A k o l S  M,K i l i c M.D n a m i c s i m u l a t i o n o f HVA C           y y ( 编辑   詹燕平 ) [ ] t h e r m a l l o a d s i n a n a u t o m o b i l e c o m a r t m e n t J . s s t e m             p y , / / I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o f V e h i c l e D e s i n 2 0 1 0, 5 2( 1 2         g / ) : 3 4 1 7 7 1 9 8. - [ 1 4] H a n T, H u a n L.A s e n s i t i v i t s t u d o f o c c u a n t       g y y p       t h e r m a l c o m f o r t i n a c a b i n u s i n v i r t u a l t h e r m a l c o m f o r t               g   [ / /P e n i n e e r i n C] r o c e e d i n s o f t h e S A E 2 0 0 5W o r l d         g g g ,A , C o n r e s s & E x h i b i t i o n r i l 1, 2 0 0 5, D e t r o i t    1 g p ,U ] :S M i c h i a n n i t e d S t a t e s .[ S. l . A E T e c h n i c a l     g , P a e r 2 0 0 5: 2 0 0 5 0 1 1 5 0 9. - - p [ ]H 1 5 a n T,C h e n K.A s s e s s m e n t o f v a r i o u s e n v i r o n m e n t           l o a d s o n c o m a r t m e n t s o a k a n d c o o l t h e r m a l a s s e n e r               - p g p / /P d o w n a n a l s e s[ C] r o c e e d i n s o f t h e S A E  W o r l d         y g ,A , C o n r e s s & E x h i b i t i o n r i l 0, 2 0 0 9, D e t r o i t    2 g p ,U ] :S M i c h i a n n i t e d S t a t e s .[ S. l . A E T e c h n i c a l     g , P a e r 2 0 0 9: 2 0 0 9 0 1 1 1 4 8. - - p


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