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研究生:葉文宇
研究生(外文):Yeh, Wen-Yu
論文名稱:輕量型迷你電動車之省能空調研發
論文名稱(外文):Development of a low energy consumption air-condition system for light electric vehicle
指導教授:張烔堡
學位類別:碩士
校院名稱:南台科技大學
系所名稱:能源工程研究所
學門:環境保護學門
學類:環境資源學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:輕量型電動車熱舒適空調
外文關鍵詞:Lightweight electric vehiclesThermal comfortAir-conditioning
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現今全球面臨能源短缺與溫室效應之危機,發展節能、低污染、高效率、輕量化的行動載具已經是汽車工業的共識與未來發展趨勢。因此隨著科技進步發展,汽車設計越來越輕巧、方便、自動化,因此小型車將是未來一大趨勢,但為了減輕車體重量和減少能源耗能,現今研發之小型車之空調系統往往被犧牲掉,這樣一來駕駛在開車時的舒適性將會大大降低。所以本研究特別研發出一種特殊之空調系統來供輕量型電動車使用,利用小型製冷單元來供應輕量型電動車上所需之冷氣,並搭配座椅與外罩,使冷氣能快速充滿在人體周圍,並經由STAR-CCM+計算流體理學軟體設計空調罩內空氣流場來達到最佳之效果,且因冷氣是在空調罩內流動,空調空間非常小因此所需消耗的能源較少,將可把空調之重量減輕和減少車輛因為空調的負載,達到節能減重的效果。
Owing to the twin global crises of energy shortage and global warming, there is a general consensus regarding the future development trend for auto industry, namely to develop energy-saving, low-pollution, high-efficiency lightweight vehicles. Therefore, as the scientific technology develops, the design of autos designed will make cars lighter, more convenient and automated; in the future, small cars will become the major trend. However, in order to reduce the car weight and energy consumption, present research and development almost always disregard the air conditioning system of small cars, so that the driving comfort will be greatly reduced. In view of this, this study has specifically developed a special air conditioning system for small light electric vehicles. A compact refrigeration unit is used to supply cool air for light electric vehicles. Along with the special seat and outer cover, cool air can quickly surround the human body. The airflow field inside the air-conditioning cover is designed by hydromechanics software through STAR-CCM+ calculation in order to yield the best performance. Besides, since the cool air flows inside the air-conditioning cover, with quite small amount, the air conditioner will consume little energy. Namely reducing the weight of the air conditioner and the car’s load, may achieve both energy conservation and total weight reduction.
目次
中文摘要................................................i
英文摘要................................................ii
致謝....................................................iii
目次....................................................iv
表目錄..................................................vi
圖目錄..................................................vii
第一章 諸論..............................................1
1.1前言.................................................1
1.2 研究目的與方法........................................3
1.3 文獻回顧..............................................5
1.4 論文架構..............................................10
第二章 冷凍空調理論.........................................11
2.1 車輛空調負載與空調冷凍能力...............................11
2.2 電動車空調負載分析......................................16
2.3 熱舒適性理論............................................17
第三章 CFD模擬理論...........................................25
3.1 STAR-CCM+軟體簡介.......................................25
3.2 物理模型建立.............................................27
3.3 分析與模擬方法...........................................31
3.3.1 模型網格建立...........................................32
3.3.2 邊界條件之設定.........................................34
第四章 實驗設備與方法.........................................37
4.1 實驗設備諸元.............................................37
4.1.1 車用可調整型座椅........................................38
4.1.2 迷你型冷氣系統..................................40
4.1.3 GPD-3010HD直流電源供應器........................41
4.1.4 AVM440風速計...........................................42
4.1.5 SwemaAir 40 風速計.....................................44
4.1.6 TES-1306 數位式溫度計...................................45
4.1.7 MV200記錄器............................................46
4.1.8 熱電偶線...............................................47
4.1.9 熱舒適度量測儀..........................................48
4.2 實驗方法.................................................49
4.3 量測程序.................................................51
4.4 確定環境條件是否符合規範...................................52
第五章 結果與討論.............................................53
5.1 電動車空調系統量測之結果與討論..............................57
5.2 數值模擬分析之結果與討論...................................47
5.2.1 流動模擬與分析..................................61
5.2.2 溫度模擬與分析..................................65
5.3 電動車空調系統量測與數值模擬之結果與討論.....................69
5.4 熱舒適度量測..............................................70
5.5 紅外線熱顯像儀拍攝.........................................75
第六章 結論...................................................76
6.1 結論.....................................................76
6.2 未來展望..................................................78
參考文獻......................................................79
符號彙編......................................................81
作者簡介......................................................84
參考文獻
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