基于GT-Suite的重型载货车冷却系统仿真及匹配设计

基于GT-Suite软件建立了某重型载货车发动机冷却系统的一维-准三维混合仿真模型,通过对发动机极限工况下出水温度、出水流量等计算结果与试验值对比分析,验证了仿真模型的准确性。最后在此模型基础上对发动机冷却系统进行风扇选型匹配,实现了满足整车冷却性能要求的前提下,减小了其消耗功率,从而提高了整车经济性。

基于GT-SUITE与Simulink的车辆驱动冷却系统联合仿真分析

为降低纯电动汽车的能耗、提高电池的续航里程,联合GT-SUITE与Simulink搭建整车驱动冷却系统和动力系统模型,对某纯电动汽车的热平衡性能进行分析。在所考察工况及电子水泵最大转速条件下,冷却回路最高水温远低于系统设计的温度限值,存在优化空间。通过过程优化,寻找合适的电子水泵转速,在满足系统设计要求的同时,最大限度地减少能耗,为热管理系统控制策略的制定提供参考。

基于GT-SUITE整车暖机阶段油耗仿真分析

汽车动力性和燃油经济性是其重要的使用性能,文章介绍了使用GT-SUITE软件预测NEDC循环工况下暖机阶段的油耗,重点分析了集成冷却系统后对燃油消耗的修正。以某整车为例,通过CAE计算得到了冷启动油耗分析结果,并结合排气余热回收装置,分析了该装置对NEDC循环工况下暖机阶段油耗的影响。

制冷服设计与工效学评价

针对夏季户外作业时缺乏有效降温手段造成作业人员中暑等热生理疾病问题,采用半导体制冷技术研制了一款智能制冷服装,并在人工气候室内采用真人试穿的方式对其效果进行评价,对比了穿着新型服装与传统工作服时人体核心温度、躯干温度、心率等生理指标。研究发现,新型制冷服装在使用过程中可有效降低人体核心温度、皮肤温度,说明新型制冷服装可有效降低人体热应激水平,增加有效作业时长。

相变与吸湿结合下的新型多功能降温服设计

为保证高温高湿作业环境下一线职工的热舒适性和安全,提出一款结合相变调温、吸附吸湿、网格透气和温度超限报警功能的新型多功能降温服的设计。通过热湿平衡计算,确定其4 h工作时间内需约250 g膨胀石墨-石蜡复合材料作为相变材料;需约110 g PAAAM/PVA高吸水纤维材料作为吸湿材料,选用网格透气面料作为相变材料的布置层,以此改善材料在微环境热湿迁移的能力;并进行温度超限报警功能的设计,从而增强新型多功能降温服对石化职工的安全保障。设计的新型多功能防护服,其功能、结构、局部设计能够提高职工的热舒适性和安全保障性,并同时具有穿着的舒适感和方便性,可助力工人的职业健康。

湿热和干热环境下通风服的冷却效果

为了更好地指导作业人员在高温环境下合理使用通风服,通过人体实验对比研究了湿热和干热环境下通风服对人体冷却效果的差异。在人工环境舱分别营造湿热(空气温度/湿度分别为34℃/90%、36℃/90%)、干热(空气温度/湿度分别为34℃/50%、36℃/50%)共4种不同热环境,志愿者穿着通风服在跑步机上通过跑步(4 km/h)模拟劳动,对比分析通风服风扇关闭和开启(风量为12 L/s)时的生理参数、主观热感觉投票(TSV)和主观湿感觉投票(WSV)的变化情况。结果表明:除了36℃/90%之外,其余3种工况下通风服均能降低平均躯干温度和平均皮肤温度,平均躯干温度最大降幅为1.2℃,平均皮肤温度最大降幅为0.63℃,但通风服对口腔温度的影响很小;TSV的降幅在16.0%~30.4%之间,WSV的降幅在0~43%之间。通风服对高温环境中的劳动人体具有一定的冷却效果,但在湿热环境下通风服的冷却效果可以忽略,此时需要配备冷源设备才能提供冷却作用。

人体降温服在矿井热环境中的应用综述

降温服是一种应用于高温环境条件下的个体防护设备。根据深矿井热害治理需求,提出用人体降温服对人体直接降温的个体防护方法。结合降温服的降温原理和分类,对个体降温服国内外研究现状及其在矿井热害治理中的可能应用进行了综述和评价分析。为在深矿井热害治理中有针对性的研究、设计和应用矿用人体降温服提供参考。

冷却服相变蓄冷填充材料特性实验研究

随着矿井开采深度的增加,热害已成为影响矿井安全生产的主要灾害之一,大面积的机械制冷降温能耗高且投资大。穿着冷却服是除机械降温手段外一种高温高湿环境下保证人体免受热害的一种有效个体的防护措施。冷却服中填充的相变蓄冷材料对冷却服的性能有着重要影响。实验研究了冷却服中填充的相变蓄冷材料的降温剂、防过冷剂、成核剂、基液的特性及凝胶形成的方法。结果表明:氯化钠(NaCl)可作为相变点在-2^-5℃时的降温剂,氯化钾(KCl)可作为相变点在-5^-10℃时的降温剂;质量浓度为0.5%的四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)可降低NaC溶液的过冷,质量浓度为1.0%的Na2B4O7·10H2O可降低KCl溶液的过冷;在柠檬酸的催化作用下,聚乙烯醇和戊二醛发生化学交联而形成的凝胶性能稳定、且具有较高的潜热;聚乙烯醇、戊二醛、柠檬酸浓度分别为7%、10%及2%的溶液以质量为20∶1.1∶1的比例配制的混合溶液可作为冷却服填充相变蓄冷材料的理想基液。

冷却T恤温度场及速度场的模拟仿真研究

针对冷却服装的进风口设计问题,本文采用Fluent软件中的RNGk-ε模型,对直吹型、进气口带均流器型、进气口加挡板型3种不同设计方案的空气冷却服进行数值模拟,并应用Ansys-Fluent软件,对3种不同方案冷却服的温度场、静压场和速度场进行对比分析。分析结果表明,进风口增加均流器平均温度最低,进风口加挡板平均温度最高,但温度分布最均匀;进风口增加均流器人体舒适性最佳,而进风口增加挡板超出了人体舒适范围。说明增加均流器能有效改善冷却服的功效,而且与其它两种风口设计相比,在一定程度上提升了人体舒适性。增加的平板可以使温度分布更均匀,但由于袖口空气速度超出人体舒适范围,会影响舒适性。该研究为空气冷却服的进风口设计提供了理论参考。

相变蓄冷材料包间隙对冷却服热湿传递特性的影响

热害是深井开采的主要灾害之一,严重影响矿工的心理情绪及身体健康,大面积的机械制冷降温能耗高投资大。冷却服是1种应用于高温工作场所的有效个体防护设施,由于存在着热防护时间不理想、热舒适性差等问题而未能广泛使用。设计了一种相变蓄冷材料(Phase Change Cold Storage Material简称PCCSM)填充式冷却服,运用数值模拟方法研究了PCCSM包分布间隙分别为2、4、6、8、10 mm的5种冷却服的热防护和湿扩散特性,综合分析传热及传湿,得出4 mm间隙为最优的PCCSM包分布间隙,既能兼顾防护服的热防护性,同时对湿传递也具有很好的效果。

舱外航天液冷服传热分析

简单介绍了舱外航天液冷服的结构、功能 ,分析了通风气体与液冷服基础服装间的对流换热、液冷服的传热传质过程 ,给出了液冷服传热传质数学模型。通过舱外航天服液冷通风系统与人体的联合热生理实验 ,该模型得到了验证 。

重型防化服导致热负荷的解决方案

分析在高温环境条件下身穿重型防化服作战的消防员需承受的热负荷过载情况及其对身体机能的负面影响。介绍并分析目前国内外针对热负荷过载问题而采取的防护措施及其优缺点,提出利用航空宇航人体生命保障技术中的人体体温调节控制技术解决消防员本身热负荷问题的技术方案。以1kg冰作为冷源,经循环导管带走热量。测试人员在40℃的房间穿着防化服65min,心率、血压无明显变化,防化服后背测温点温度一直维持在27～29℃。

液冷装备散热能力的工程生理学分析

文章对航空航天活动中使用的液冷装备散热能力影响因素,从工程生理学角度进行分析讨论,以便能够结合实际情况,合理选用有关参数,提出最佳设计方案,从而使制作的装备,具有更高的人-环热交换能力,更好地保证人-机工效,最终圆满完成各种飞行任务. 所讨论的影响因素包括:(1)关于液温与流量问题;(2)致冷部位与液流方向;(3)装备内的水汽压问题;(4)身体不同活动水平以及(5)服装结构、接触面积、隔热性能和使用方法等.

舱外航天服热控系统仿真

针对人体穿着航天服处于过热状态下的散热问题,在分别建立人体热调节系统、金属氢化物冷源和液冷服数学模型的基础上,将3个模型进行结合,对舱外航天服热控系统在5.5h的时间轴上进行综合的仿真计算,求出人体各节段的温度分布情况,液冷服的入口及出口水温,金属氢化物冷源的出口水温等参数,分析航天员的热舒适性,对航天服热控系统的设计有一定的指导作用,并为今后进一步的研究打下了基础.

超轻相变降温服的优化设计与热舒适评价

为了解决临时外出、室内巡检、夏季停电等常见生活场景下,短时间内人们的热舒适难以满足的问题,设计了一种质量小且蓄冷方便的相变降温服:首先根据人体接触热舒适理论并考虑安全、经济等因素,提出了降温服中相变材料的选取原则;然后基于热舒适理论和热平衡理论建立了相变材料最小充注量的确定方法;最后通过实验对室外行走、室内静坐、室内行走3种工况下人体皮肤温度变化及热舒适情况进行测试。结果表明,人体皮肤平均温度在室外行走、室内静坐、室内行走工况下分别下降1.35、1.10、1.78℃,测试者均未产生过冷、过热等不适的感觉,该相变降温服在不同工况均可提供良好的降温效果。

集成仿真在发动机冷却系统设计中的应用

基于仿真软件的现代汽车设计过程是一个多阶段的研发过程.为了改善因不同设计阶段仿真工具的差异所引起的数据传递困难、仿真精度不够、工作效率低等问题,采用集成仿真工具实现了同一仿真平台下的直接耦合仿真.集成仿真工具可以建立详尽程度和求解时间规模不同的仿真模型,适应不同设计阶段的需求;而且,在同一仿真平台下,采用不同仿真工具建立各子系统的仿真模型,实现直接耦合仿真,可交互参数不受限制,能够充分考虑瞬态工况下各子系统之间的相互影响,进而提高整个系统模型的计算精度.最后用集成仿真工具GT-Suite软件建立了发动机和冷却系统直接耦合模型,仿真模型详尽,仿真结果丰富,仿真精度较高,使集成仿真的优势得以充分体现.

降温服降温效果评价指标及方法研究

文章归纳总结了当前降温服的研究现状、评价指标及评价方法。概述了主动式、被动式降温服的工作原理及优缺点,对降温服降温效果的物理指标、生理指标、心理指标进行探讨,重点分析基础物理学试验法、暖体假人、人体数值模拟、真人着装试验评价法的优缺点。最后提出未来应注重人体热反应机理研究,借鉴数学分析法、经验数据建立科学的综合评价体系,为降温服降温效果评价提供理论依据。

配网不停电作业空调服研制

由于社会对供电可靠性的要求不断提高,配电网不停电作业已广泛开展,但是夏季的高温作业环境极易造成作业人员身体不适,进而引发作业安全事故。对配网作业环境下人体降温机理进行分析,提出配网不停电作业用空调服并对其结构组成、降温原理及使用方法进行了阐释,对空调服冷却效果进行了试验。试验结果表明,空调服降温效果显著,可有效改善作业人员工作环境。对提升我国配网不停电作业水平,降低事故发生概率,提高供电可靠性具有重要意义。

矿用气体降温服通风参数对人体皮肤温度的影响

为了探讨矿用气体降温服通风参数对人体皮肤温度的影响,通过真人受训实验得出人体产热率,构建人体皮肤-微空间-气体降温服三维物理模型,采用数值模拟的方法研究在高温高湿环境下矿用气体降温服的通风温度、风量对人体皮肤温度的影响规律.结果表明:着装气体降温服后,人体的不同躯干部位皮肤温度存在差异,左部皮肤温度低于右部,左肩降温最好;气体降温服与通风温度约成线性关系,通风量分别为15,10,5 m^(3)/h时,通风温度每降低5℃,人体平均皮肤温度分别降低约0.7,0.5,0.3℃.研究结果可为矿井降温个体防护装备的推广与应用提供理论依据.

降温服的研究现状及发展趋势

为探究降温服在设计开发和测试评价过程中的关键问题,对其降温原理与分类、关键技术及测试评价方法进行归纳整理,并阐述降温服的发展现状。根据不同降温介质将降温服分成气体降温服、液体降温服和相变降温服3种类型,并依次介绍其工作原理、优缺点和最新研究进展。最后归纳总结降温服的3种测试方法(数值模拟法、暖体假人实验、人体穿着实验),并预测降温服在新材料的应用、舒适性与功能性以及规范精准的测试评价体系3方面的发展趋势。