论文部分内容阅读
在我国西部大开发、城镇化、公路铁路网的打造等基础设施建设中,工程车辆起到了不可替代的作用。在工程车数量增加的同时,对工程车辆驾驶舒适性提出了更高的要求。本文以驾驶员舒适度作为分析的目标,通过数值模拟仿真来研究工程车辆驾驶室,对于提高工程车驾驶室舒适性有重要意义。以某大型挖掘机驾驶室作为研究对象,建立工程车辆驾驶室三维模型,并使用Fluent软件对不同送风口位置、不同送风温度、不同送风速度工况下驾驶室内空气情况进行数值模拟。在数值模拟基础上,研究不同送风口位置、送风温度、送风速度对于驾驶室温度场和速度场的影响规律。然后在数值模拟过程中所建立的监测点温度值和速度值的基础上,采用温度不均匀系数、速度不均匀系数和空气分布特性指数等评价参数对不同送风工况的驾驶员舒适程度。通过对数值模拟和驾驶员舒适度的分析,可以得到的结论是:送风速度主要影响风速的数值和驾驶室内温度的数值和分布,对于风速的分布形态的影响小,送风速度的增大能够有效改善驾驶员身体各部位的温度均匀性,送风速度的最小值应使驾驶室内空气充分流动才能满足舒适度要求。送风温度影响比较大的是驾驶室内的温度值,对于温度分布和速度分布及速度值的影响都较小。送风口位置对温度场和速度场均有较大影响,而在驾驶室内空气充分流动时,送风口位置对驾驶室内平均温度影响较小,顶棚送风形式时驾驶员身体各部位的速度均匀性比在其他两种送风形式时好。顶棚送风、送风温度为292K、送风速度4m/s的工况五以及侧壁送风、送风温度为292K、送风速度为4m/s的工况十四这两种工况能够让驾驶员有比较好的舒适度。最后,从改善工程车驾驶室制冷系统效果的角度分析,侧壁送风形式中头部、足部容易受送风口位置的影响,风速值较大,可以适当改变侧壁送风口的风速方向以及减小固定送风口风速值来改善舒适度;在底部送风形式中,驾驶员足部的温度和风速值离底部送风口位置较近,使足部的温度低、风速值高,影响舒适性,可采取适当移动送风口位置以及送风的方向。本文对工程车辆制冷系统在驾驶室内流场进行仿真研究,为工程车辆制冷系统的设计和改进提供了依据。