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CO2汽车空调系统制冷剂泄漏对乘员舱气体舒适度的仿真分析与探讨

2024-02-18 08:39:27·  来源：汽车测试网  
　

本研究基于CO2汽车空调系统制冷剂泄漏可能带来的乘员舱气体舒适度隐患，利用三维仿真软件STAR-CCM+建立了制冷剂泄漏仿真模型，分析了不同泄漏速率和泄漏圆孔孔径对乘员舱乘客面部CO2体积分数的动态变化情况，并提出了相应的应对措施。研究结果表明，在不同泄漏条件下，CO2汽车空调系统需要采取不同的送风模式切换措施以确保乘客舱内CO2体积分数在安全范围内。本文研究虽然主要基于仿真方法，但为未来实验验证和模型校核提供了重要参考。


CO2汽车空调系统作为一种环保型制冷系统，其制冷剂泄漏可能对乘员舱内的气体舒适度产生影响。本文通过仿真分析探讨了不同泄漏条件下乘员舱内CO2体积分数的动态变化情况，旨在为CO2汽车空调系统的安全性能提升提供技术支持。


方法

本研究采用了三维仿真软件STAR-CCM+来建立CO2汽车空调系统制冷剂泄漏的仿真模型。首先，我们准备了汽车乘员舱的几何模型，包括车内空间、座位布局、HVAC系统等。然后，我们在STAR-CCM+中创建了相应的计算模型，考虑了不同泄漏速率和泄漏圆孔孔径的情况。在模型中，我们设置了乘客面部CO2体积分数的监测点，以实时监测CO2浓度的变化。接着，我们定义了模拟过程中所需的物理模型和数学模型，包括流体动力学模型、传热模型和质量传递模型等。在模拟过程中，我们设置了不同的边界条件和初始条件，以确保仿真结果的准确性和可靠性。最后，我们进行了仿真计算，并分析了CO2体积分数随时间的动态变化情况，以及不同泄漏条件下的乘员舱气体舒适度情况。


结果与讨论

根据仿真结果，我们得出了以下结论：在高速率泄漏情况下，乘员舱内CO2体积分数会迅速升高，可能超出安全范围，因此需要及时采取措施来调节乘员舱内的空气质量。我们发现切换送风模式以提供新鲜空气是有效的控制措施，在短时间内可以使CO2体积分数降至安全范围内。而在低速率泄漏情况下，乘员舱内CO2体积分数变化较为缓慢，可能不会超出安全范围，但仍需要考虑乘客呼吸和车门缝漏风等因素对CO2浓度的影响。因此，针对不同泄漏情况，我们需要采取不同的控制策略来确保乘员舱内的气体舒适度和乘客的安全。


通过对仿真结果的分析和讨论，我们可以更好地了解CO2汽车空调系统制冷剂泄漏对乘员舱气体舒适度的影响，并为制定相应的应对措施提供了理论依据。

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