Разработка тепловой модели салона автомобиля

В данной статье продемонстрированы результаты моделирования салона автомобиля при стоянке и движении с различной скоростью с использованием ПО REPEAT.

Тепловая модель

Тепловая модель автомобиля включается в себя следующие конструкции: лобовое стекло, двери (внешний материал, воздушный слой, внутренний материал), заднее стекло, боковые стекла, крыша (металл крыши, воздушный слой, кровельное полотно), сиденья, приборная панель.

Таблица 1 – Основные параметры системы

Модель собрана с использованием библиотек «Автоматика» и «Теплообмен».

Тепловая модель учитывает изменение скорости автомобиля, расход воздуха через систему кондиционирования, тепло, выделяемое человеком. Воздух в салоне принят единой тепловой массой.

Рисунок 1 – Разработанная модель салона автомобиля в ПО REPEAT

Результаты моделирования

Рисунок 2 – Изменение температуры приборной панели

Рисунок 3 – Изменение температуры лобового стекла

Рисунок 4 – Изменение температуры боковых стекол

Рисунок 5 – Изменение температуры заднего стекла

Рисунок 6 – Изменение температуры в салоне автомобиля

Рисунок 7 – Изменение температуры сидений

Рисунок 8 – Изменение температуры крыши автомобиля

Рисунок 9 – Изменение температуры воздушного слоя между крышей и кровельным полотном

Рисунок 10 – Изменение температуры кровельного полотна

Рисунок 11 – Изменение температуры дверей

Рисунок 12 – Изменение температуры воздушного слоя между дверью и внутренним материалом

Рисунок 13 – Изменение температуры внутреннего материала дверей

Графики изменения параметров идентичной системы в другом ПО

Рисунок 14 – Изменение температуры приборной панели (другое ПО)

Рисунок 15 – Изменение температуры лобового стекла (другое ПО)

Рисунок 16 – Изменение температуры боковых стекол (другое ПО)

Рисунок 17 – Изменение температуры заднего стекла (другое ПО)

Рисунок 18 – Изменение температуры в салоне автомобиля (другое ПО)

Рисунок 19 – Изменение температуры сидений (другое ПО)

Рисунок 20 – Изменение температуры крыши автомобиля (другое ПО)

Рисунок 21 – Изменение температуры воздушного слоя между крышей и кровельным полотном (другое ПО)

Рисунок 22 – Изменение температуры кровельного полотна (другое ПО)

Рисунок 23 – Изменение температуры дверей (другое ПО)

Рисунок 24 – Изменение температуры воздушного слоя между дверью и внутренним материалом (другое ПО)

Рисунок 25 – Изменение температуры внутреннего материала дверей (другое ПО)

Таблица 2 – Погрешности расчета температуры

Максимальная погрешность расчета – 12,3 %;

Минимальная погрешность расчета – 0,08 %;

Средняя погрешность расчета – 4 %.

Результаты моделирования

В результате выполнения тепловой модели салона автомобиля получены графики изменения температуры основных конструкций.

Сравнение результатов моделирования с идентичной моделью другого ПО показало, что погрешность результата не превышает 13% и обусловлена отсутствием некоторых расчетных блоков, использованных для данной модели в другом ПО.

Блоки, отсутствие и недостаток режимов расчета которых сказывается на результате приняты в дальнейшую разработку.