汽车空调管路和乘员舱系统气动噪声CFD分析与研究

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1、分类号：U463.82单位代码：10183研究生学号：2015422098密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）汽车空调管路和乘员舱系统气动噪声CFD分析与研究CFDAnalysisAndResearchOfAerodynamicNoiseOfAutomotiveAirConditioningandPassengerCompartmentSystem作者姓名：余轩专业：车身工程研究方向：汽车空气动力学指导教师：叶辉副教授培养单位：汽车工程学院2018年12月—————————————————————————汽车空调管路与乘员舱系统气动噪声CFD分析与研究—

2、————————————————————————CFDAnalysisAndResearchOfAerodynamicNoiseOfAutomotiveAirConditioningandPassengerCompartmentSystem___________________________________________________________作者姓名：余轩专业名称：车身工程指导教师：叶辉副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年11月25日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部

3、或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明？．所呈交学位论文是本人在指导教师的指导下本人郑重声明，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：１曰期：年丨月１曰摘要随着国民经济的增长，汽车行业得到迅

4、猛发展，人们对汽车的舒适性体验等各方面要求也越来越高，噪声问题是影响汽车舒适性的主要因素之一。研究表明，车内噪声过大不仅对乘员间的沟通造成障碍，还会引起人的听觉疲劳，造成人注意力无法集中或者身心疲惫，甚至会影响汽车的行车安全，所以汽车行驶过程中的车内噪音是汽车生产厂家必须要克服的问题。在汽车工业发展这么多年过程中，随着技术的不断进步，伴随着汽车外部噪声的降低以及乘员室密封效果的提高，车内的主要噪音来源之一就变成了空调系统的气动噪声。所以说进一步对汽车行驶过程中的车内噪音进行降低的关键在于研究如何降低空调系统的气动噪声。通常情况下，空调气动噪声可以进行以下两种分

5、类，一种是风机在运行时，在风机腔体造成的噪声，另一种是在风道传播过程引起的噪声。大部分研究人员认为造成风机噪声的原因在于风机自身的相关参数，例如叶形、叶片数等，并在实验研究中针对这些参数进行了最大优化，大大改善了风机引起的气动噪声；另一方面气流在风道传播过程也会有噪音产生，在研究人员的努力下，针对汽车空调出风管道的结构不断进行优化改良，对风道内的压降进行了大幅降低，使得风道的气动噪声特性得以改善。空调总成在装车以后，由于使用条件和试验环境的不同，因此研究独立的空调系统具有一定的局限性，倘若在研究独立空调管路的基础上，研究空调管路和乘员舱体的整体模型，更加贴合实

6、际，也便于寻找其他影响人耳处气动噪声的原因。传统的试验方法开发周期长，耗费大量的人力、物力，计算流体力学（CFD）的出现解决了这一难题。研究人员们开始在汽车工程中引入CFD，可以通过计算机仿真技术建立相应的仿真模型来研究计算，在仿真模型中，由于脱离了实际系统，因此可以不受环境和实验条件因素的影响，对于流体运动状态的获取非常方便，并可以对噪声进行实时预测，可以明确研究方向，缩短研制周期，减少反复试验造成的浪费。本文具体的研究内容：针对某一乘用车的空调风道和乘员舱体整体作为研究对象，基于对流场和声场的基本理论分析，首先建立一种简化模型，对该模型进行数值模拟计算，结

7、合风洞试验，选取重合性最好的Realizablek-ε湍流模型用于本文内部流场计算模型。然后通过直接计算气动声学法（CAA）和声类比法（AA）对比验证了AA法在计算本文噪声的可行性。最后建立空调管路和乘员舱系统仿真模型，对汽车驾乘室内部、空调出风口I以及舱体内人耳所的流场和声场分布情况进行分析，基于上述流场和声场的分析，针对空调管路结构提出改进方案，经最优方案改进后，出风口和人耳处的总声压级均减少4dB左右。关键词：汽车空调；气动噪声；简化模型；空调管路和乘员舱系统；计算流体力学IIAbstractWiththegrowthofnationaleconomy,

8、Theautomotiveindust