汽车乘客热舒适度大挑战,如何利用仿真技术提高汽车环境舒适度

舒适性在人们选择汽车的决定性方面占比越来越重,而汽车乘员舱环境的舒适性是指为乘员提供舒适愉快便利的乘坐环境与条件,包括良好的平顺性、车内的低噪声、适宜的空气环境以及良好的驾驶操作性能。

舒适性

经济性

安全性、动力性

典型的乘员舱热舒适性模型

在乘员舱舒适性的评价体系中,热舒适性是其中一个至关重要的因素。热舒适性,在美国供暖空调工程师学会的标准中已有明确的定义,即:热舒适是对热环境表示满意的意识状态。影响人体热舒适性的因素主要包括环境因素和人的因素,其中环境因素主要包括:空气温度、平均辐射温度、空气流速、空气相对温度等。

空调系统对能耗的影响

燃油车

详情点击↓

https://www.fueleconomy.gov/feg/hotweather.shtml

电动车

详情点击↓

Cold Weather Reduces Electric Vehicle Range | AAA Newsroom

SimLab 流程

▇ 模型分解:

▇ CFD 网格:

采暖仿真

  • 乘员舱初始温度 255.4K (-17.8°C)

  • 典型的采暖模式:

    a) 两个前排吹脚出风口

    b) 两个后排吹脚出风口(若有后排吹脚)

    c) 两个中控台出风口

中控台出风口关、中控台出风口开

  • 两个模式,中控台出风口关和开

  • 采暖模式不考虑太阳辐射

  • 通过赋予模型表面对流换热系数h来定义车速

热壳单元

▇ 使用薄壁热壳单元来模拟玻璃、门、车顶、中控台等薄壁部件:

▇ 座椅材料参数如下:

入口和出口边界

▇ 不同入口流量见下表:

▇ 入口温度变化曲线见下图

▇ 出口为静压0

模型参数

▇ 非直接耦合法:

  1. 求解稳态流场

  2. 冻结步骤1的流场,计算瞬态温度场

▇ 初始状态

  • 非直接耦合法,瞬态计算以稳态流场作为初始状态

  • 初始温度255.4K (-17.8°C)

结果 -- 采暖仿真

▇ 采暖仿真-流线:

▇ 中截面温度分布(in Kelvin ~30 min):

中控台出风口关

T= 285K

中控台出风口开

T= 285K

▇ 采暖仿真-乘员舱表面温度(in Kelvin ~30 min)

中控台出风口关

中控台出风口开

▇ 采暖仿真-乘员舱内平均温度随时间变化

乘员脚部温度随时间变化曲线

降温仿真

乘员舱内初始温度333.15K (60°C)

降温模式, 前排吹面4个出风口,中控台两个出风口

降温仿真持续30min,中控台出风口开和关两个模式

中控台出风口关、中控台出风口开

▇ 降温仿真

  • 太阳辐射: 热通量1000 W/m^2 -Z方向
  • 通过赋予模型表面对流换热系数h来定义车速

▇ 热壳单元

使用薄壁热壳单元来模拟玻璃、门、车顶、中控台等薄壁部件

▇ 入口和出口边界

  • 不同入口流量见下表:
  • 入口温度变化曲线见下图:
  • 出口为静压0

▇ 模型参数

非直接耦合法:

  1. 求解稳态流场

  2. 冻结步骤1的流场,计算瞬态温度场

初始状态:

  • 非直接耦合法,瞬态计算以稳态流场作为初始状态

  • 初始温度333.15K (60°C)

结果-降温仿真

▇ 降温仿真-流线

中控台出风口关

中控台出风口开

▇ 中截面温度分布(in Kelvin ~30 min):

中控台出风口关

中控台出风口开

▇ 降温仿真- 乘员舱表面温度(inKelvin ~30 min)

中控台出风口关

中控台出风口开

▇ 降温仿真- 乘员舱内平均温度随时间变化

乘员舱平均温度随时间变化

▇ 降温仿真-乘员躯干部位温度随时间变化

想要了解更多关于人工智能应用在产品设计、仿真和优化等,欢迎报名参加 2024 Altair 技术大会

Altair 技术大会(2024 ATC)重磅来袭,将于今年 9 月分别在杭州和深圳 举办,大会以**"The Science of Possibility"** 为主题,邀请国内外知名企业高管和行业专家共聚一堂,探讨仿真、AI 与 HPC 等革新技术如何助力企业创造无限可能!

点击链接了解报名信息(活动免费报名,请确保您的报名信息准确,我们会安排统一审核):

2024 Altair技术大会 深圳站------9月10日

2024 Altair技术大会 杭州站------9月12日

诚挚邀请您参加本次大会(活动免费,名单需审核),共同探索"The Science of Possibility"!

相关推荐
三菱-Liu2 小时前
三菱MR-J4-B伺服连接器和信号排列
网络·驱动开发·硬件工程·制造·mr
小于小于大橙子3 小时前
视觉SLAM数学基础
人工智能·数码相机·自动化·自动驾驶·几何学
封步宇AIGC4 小时前
量化交易系统开发-实时行情自动化交易-3.4.2.Okex行情交易数据
人工智能·python·机器学习·数据挖掘
封步宇AIGC4 小时前
量化交易系统开发-实时行情自动化交易-2.技术栈
人工智能·python·机器学习·数据挖掘
景鹤4 小时前
【算法】递归+回溯+剪枝:78.子集
算法·机器学习·剪枝
陌上阳光5 小时前
动手学深度学习68 Transformer
人工智能·深度学习·transformer
OpenI启智社区5 小时前
共筑开源技术新篇章 | 2024 CCF中国开源大会盛大开幕
人工智能·开源·ccf中国开源大会·大湾区
AI服务老曹5 小时前
建立更及时、更有效的安全生产优化提升策略的智慧油站开源了
大数据·人工智能·物联网·开源·音视频
YRr YRr5 小时前
PyTorch:torchvision中的dataset的使用
人工智能
love_and_hope5 小时前
Pytorch学习--神经网络--完整的模型训练套路
人工智能·pytorch·python·深度学习·神经网络·学习