基于PMV-PPD的裝載機(jī)駕駛室熱舒適性分析

王亞龍,張喜清,張浩杰

(太原科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院,太原 030024)

保證裝載機(jī)駕駛室內(nèi)適宜的熱環(huán)境可緩解駕駛員疲勞,改善心情,從而提高工作效率。國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用CFD技術(shù)對(duì)駕駛室熱舒適性的研究較多。Fanger[1]教授提出了PMV-PPD整體熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo),將其細(xì)分為-3～0～+3七個(gè)階段進(jìn)行評(píng)價(jià);呂鴻斌[2]基于內(nèi)流場(chǎng)對(duì)轎車乘員艙進(jìn)行熱舒適性分析,研究了送風(fēng)溫度對(duì)人體熱舒適性的影響;周勝[3]利用 PMV-PPD和PD(吹風(fēng)感)研究乘員艙內(nèi)駕駛員的熱舒適性,并分析第二類和第三類邊界條件對(duì)人體表面溫度的影響;張炳力[4]結(jié)合PMV-PPD和空氣齡指標(biāo)對(duì)轎車乘員艙熱舒適性進(jìn)行分析,通過(guò)改進(jìn)出風(fēng)口位置,提高車室內(nèi)的熱舒適性;目前,國(guó)內(nèi)有關(guān)熱舒適性的研究大多針對(duì)轎車和小型貨車[5],雖然對(duì)裝載機(jī)駕駛室有一定的借鑒意義,但裝載機(jī)的工作環(huán)境、車室的結(jié)構(gòu)布置、風(fēng)道設(shè)計(jì)等方面與轎車、貨車有很大不同。

本文以龍工855型號(hào)裝載機(jī)駕駛室為研究對(duì)象,運(yùn)用FLUENT軟件對(duì)駕駛室溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)進(jìn)行仿真計(jì)算,利用UDF編程將熱舒適性指標(biāo)進(jìn)行可視化處理,得到人體表面PMV-PPD的分布規(guī)律,來(lái)評(píng)價(jià)駕駛室的熱舒適性。

1 熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)

根據(jù)美國(guó)供暖空調(diào)工程師學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[6]:熱舒適性是人體對(duì)熱環(huán)境的滿意程度。有關(guān)車室內(nèi)的熱舒適性指標(biāo)有很多,比如當(dāng)量均勻溫度、整體熱感覺(jué)偏差和標(biāo)準(zhǔn)有效溫度等。本文利用熱舒適性評(píng)價(jià)指標(biāo)PMV-PPD,綜合考慮了空氣溫度、空氣濕度、空氣流速、平均輻射溫度、人體活動(dòng)量及衣服熱阻6個(gè)因素。……