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基于CFD的中型客车客舱热舒适性预测与优化方法研究
中型客车在城市公共交通中扮演着重要的角色，然而乘客的舒适性却往往被忽视。在客车设计中，热舒适性是至关重要的因素，它直接影响着乘客的旅途体验和健康状况。因此，对中型客车客舱内的热舒适性进行准确的预测与优化具有重要意义。
1. 方法：
1.1 基线CAD模型提取
首先，我们获取了中型客车的基线CAD模型，并从中提取了客舱的几何结构。这一步骤至关重要，因为准确的几何模型是后续仿真和优化工作的基础。在提取过程中，我们特别关注了客舱内部的座位布局和乘客通道，以及其他可能影响空气流动的因素，如窗户、通风口等。此外，我们还引入了全坐式人体模型，以更真实地模拟乘客在客舱内的位置和姿态。
1.2 热负荷计算
考虑到客舱内部的太阳能负荷和乘客热负荷对空调系统的影响，我们进行了热负荷的详细计算。太阳能负荷主要受到外部环境温度、日照时间和客舱玻璃的传热特性等因素的影响，而乘客热负荷则与乘客数量、活动强度以及座位布局等因素密切相关。我们采用了BSR/ASHRAE 55-1992R标准中的方法，综合考虑了这些因素，并得到了客舱内部的总热负荷。
1.3 CFD模拟
利用计算流体动力学（CFD）技术，我们对客舱内的空气流动进行了详尽的模拟。通过对空气流速、温度分布等参数的计算，我们能够了解客舱内部的热环境分布情况。在模拟过程中，我们采用了适当的边界条件和网格划分方案，以确保模拟结果的准确性和可靠性。通过对空气流动的分析，我们能够找出可能存在的热舒适性问题，并为后续的优化工作提供重要参考。
1.4 实验测量
为了验证CFD模拟结果的准确性，我们进行了实验测量工作。我们按照APTA-BT-RP-003-07标准设定的指南，采用了标准化的测量方法和设备，对客舱内部的空气温度、湿度和流速等参数进行了详细的测量。通过与CFD模拟结果的对比，我们能够验证模拟的准确性，并进一步完善模型。
1.5 参数优化
最后，我们根据CFD模拟和实验结果，对暖通空调管道的设计和参数进行了优化。我们调整了管道布局、出风口位置以及送风速度等参数，以提高客舱内部的空气流动性和温度均匀性。通过优化参数，我们旨在改善乘员的热舒适性，提升整体乘车体验。
结果与讨论
通过CFD模拟和实验测量，我们获得了客舱内空气温度和速度分布的详细图表。根据EVS EN ISO7730标准对结果进行了深入分析，并计算了乘员舒适度指标如PMV和PPD。结果表明，在优化参数后，乘员的热舒适性得到了显著提升，从而为客车设计和运营提供了重要的参考依据。
结论与展望
本文通过基于CFD的方法，对中型客车客舱热舒适性进行了全面的预测与优化研究。我们的研究为暖通空调管道设计和参数优化提供了科学依据，从而提高了乘员的热舒适性。未来，我们将进一步完善研究方法，探索更多的优化策略，为中型客车的设计和运营提供更加科学的支持。
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