基于车舱内流场分析的汽车天窗优化设计

汽车内部环境的空气流通性是影响驾驶者行车安全和乘坐者体验的重要因素。随着汽车科技的发展,天窗接近成为汽车的标准配置,对车舱内流场分布有重要影响。本论文主要研究了不同的天窗结构在完全开启状态下对驾驶舱内流场的影响。通过使用SolidWorks软件对BJ80型汽车进行一比一建模,再使用Flow Simulation插件进行风速为22m/s时天窗完全开启状态下的车舱内流场仿真。仿真得到汽车舱内的空气流动轨迹图和各位置的空气流速及气压。对三排座椅乘员面部和足部各选取一个点探测得到风速和气压的具体数值,分析出小天窗完全开启时舱内流场的缺陷。然后提出三种天窗优化设计方向,包括增加导流板结构,增大天窗尺寸和更改天窗位置。对三种优化方向分别进行建模,进行相同条件的仿真。对比结果,分析得出小尺寸天窗结构的汽车内流场缺陷最多,双天窗结构的汽车内流场状态最佳。利用不均匀系数法对各模型乘员舒适度进行评价。对小天窗和带导流板结构模型仿真结果进行实验验证。