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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳威至
研究生(外文):Wei-Chih Chen
論文名稱:車內區域性空調實驗平台之建置與研究
論文名稱(外文):Establishment and Study of Regional Air-Conditioning Experimental Platform inside Vehicle
指導教授:黃國修黃國修引用關係
口試委員:蔡麗端蘇評揮
口試日期:2012-07-21
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:車輛工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:區域性空調空氣流管理實驗平台田口法
外文關鍵詞:Regional air-conditioningAirstream Control TechniqueExperimental PlatformTaguchi`s orthogonal arrays
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車輛已成為人們的生活中的主要交通工具,若能增加車輛的舒適與節能,對於人們將是一大福音。本研究以新設計出來之空氣流管理技術,運用改裝後之出、吸風口來控制車艙內的流結構,將車艙中之溫度分佈可畫分兩個獨立之溫度區塊,使駕駛者及乘客皆能依照個人需求來控制該區域之溫度,形成個人化舒適空間及減少空調系統不必要的能源消耗,以達到智慧型人性化之目的。
本研究利用計算流體力學(Computational Fluid Dynamics,簡稱CFD)的數值分析,可模擬出複雜的物理變動現象並做有系統性的分析,並利用田口實驗法將對於本系統所影響的四個重要參數(出風口風速、出風口角度、吸風口負壓、出風口與吸風之相對距離),分析其對區域性流場形成之最佳化參數;此外建構出一座模擬實車的空調實驗平台,通過此實驗平台將模擬分析之最佳化參數應用至平台的參數設定,經由架設於人型模特兒之溫度感知器及熱顯像儀可知乘客及駕駛者的溫度變化,最後利用煙霧產生器進行流場可視化,結果顯示此平台所配置之出、吸風口及各參數的搭配,可建立出車艙內獨立的流場結構,達到智慧型車艙之區域性空調之目。


Vehicle has become a major transportation for people in our daily life. If vehicle can become more comfortable and energy efficient, it will be a good news for human being. This study utilizes new designed air flow management and refitted air outlet and inlet to control the air flow structure. By doing this, car cabin could separate into two independent temperature parts, so that the passenger could control the temperature according to one’s individual needs. Therefore, car cabin could reduce unnecessary energy consumption to achieve the technology of human intelligence.
Through the numerical analysis of Computational Fluid Dynamics (CFD), these complicated physical fluctuating phenomena can be simulated and analyzed systematically. To get the best parameter for the regional airflow form, the process utilizes Taguchi approach analyzing four prominent parameters (velocity of inlet, angle of inlet, vacuum pressure of outlet and the distance between the outlet and the inlet). In addition, by using the optimization parameters, a simulated car is built with experiment platform of air-conditioning. Through the test model with sensor of temperature and infrared thermography, this test can get the temperature of the driver in the stimulated car. Next, the simulated car devises a smoker which can visualize the airflow of the experimental platform to display the prominent parameter of the airflow. Lastly, the independent airflow structure is established, and this study of the airflow regional intelligence of the car cabin is achieved.


中文摘要i
英文摘要ii
誌謝iv
目錄v
表目錄vii
圖目錄viii
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.1.1 研究背景與動機 1
1.1.2 研究目的 2
1.2 文獻探討 5
1.2.1 車艙內氣流場模擬 5
1.2.2 國內外之車艙內空調系統模擬與實驗量測 8
1.2.3 利用流場控制溫度之其他範例 15
第二章 區域性空調系統實驗平台建置 17
2.1區域性空調系統設計理念及基本架構 17
2.2系統元件及訊號感測控制元件 18
2.2.1電動壓縮機及控制電路 18
2.2.2風扇控制電路設計與製作 22
2.2.3溫度計 24
2.2.4負壓計 25
2.2.5風速計 25
2.2.6濕度計 26
2.2.7紅外線熱顯像儀 26
2.2.8超音波造霧加濕系統-造霧者4(Mister 4) 29
2.3人機介面監控系統 30
2.3.1LabVIEW 圖控程式及流程 30
2.3.2量測擷取記錄程式 33
2.3.3風扇驅動器及電動壓縮機控制程式 37
2.3.4實驗平台監控程式整合 38
2.4實驗平台建構 39
第三章 研究方法與進行步驟 42
3.1 數值模擬分析 42
3.1.1 3D模型車艙建立 43
3.1.2 網格系統 44
3.1.3 數學模型 45
3.1.4 自適應網格 49
3.1.5 車艙模擬設定 51
3.2實驗方法與進行步驟 55
3.2.1田口氏品質工程介紹 55
3.2.2田口法實驗之參數設計 59
第四章 結果與討論 61
4.1田口實驗法分析 61
4.1.1區域性空調流場能量效率 61
4.1.2區域流場內能量效率之田口分析 61
4.2數值模擬分析 64
4.2.1 空氣流體徑線分析 65
4.2.2 車艙人員溫度分析 66
4.3系統測試分析 68
4.3.1溫度分佈分析 68
4.3.1.1車艙平台人員溫度量測 68
4.3.1.2車艙平台人員熱顯像儀量測 71
4.3.2流場可視化 73
4.4不準度分析 75
第五章 結論與未來展望 77
參考文獻 79

參考文獻
[1].張育嘉,電動車用區域性空調系統研發,碩士,台北科技大學,
台北,中華民國九十九年。

[2].J. Currle and J. Maue,“?Numerical Study of the
Influence of Air Vent Area and Air Mass Flux on the
Thermal Comfort of Car Occupants”, SAE Paper 2001-01-
0980, 2000.

[3].T. Han and L.Huang,“A Sensitivity Study of Occupant
Thermal Comfort in a Cabin Using Virtual Thermal
Comfort Engineering,”SAE Paper 2002-01-1509,2002.

[4].F.Stancato,“Aircraft cabin thermal comfort evaluation
using numerical mankins”,SAE Technical Paper Series,
no.2006-01-2562.

[5].梁智創、張金龍、洪宗義,「車內空調風口配置分析」,第十一
屆車輛工程學術研討會,2006

[6].賴文光、鄭光廷,「CAE應用於車輛室內之空調冷房效率研
究」,ARTC財團法人車輛測試研究中心,知識庫,CAE技術,論
文。

[7].A. Aroussi and S. Aghil,“Characterization of The Flow
Field in a Passenger Car Model,”Optical Diagnostics in
Engineering, vol.4(1), 2000, pp1-15

[8].A. Fujita, J. Kanemaru, H. Nakagawa, and Y. Ozeki,
“Numerical Simulation to predict the Thermal
Environment inside a Car Cabin,“JSAE,2001.

[9].N.A.G Martinho, J.A.E. Ramos, and M.C.G. Silva,
“Thermal Environment in the Cabin of a Multi Purpose
Vehicle,“ 8th International Conference of Air
Distribution in Rooms,2002.

[10].OCH HÄLSA, Comfort Climate Evaluation with Thermal
Manikin Methods and Computer Simulation Models, Ph.D.
Thesis, University of Gävle, Sweden, 2004.

[11].C.-H. CHIEN. “3-D Numerical and experimental
analysis for airflow with a passenger compartment”
International Journal of Automotive Technology.
Vol. 9. No.4 pp. 437-445(2008) DOI 10.1007/s12239-008-
0053-2.

[12].Huajun Zhang“Study of air-flow and temperature fields
inside a passenger compartment for improving thermal
comfort and saving energy. Part I:Test/Numerical
model and validation”Applied Thermal Engineering
(2009) 2022-2027.

[13].Huajun Zhang“Study of air-flow and temperature fields
inside a passenger compartment for improving thermal
comfort and saving energy. Part II:“Simulation
results and discussion ”Applied Thermal Engineering
(2009) 2022-2027.

[14].劉昶賢,「建立一套準確方法以預測汽車座艙內乘客熱舒適性
之研究」,遠東學報,第二十卷,第三期,2009,第433-448
頁。

[15].M.Kilie.O. Kaynakli“ An experimental investigation
on interior thermal conditions and human body
temperatures during cooling period in automobile”
Heat Mass Transfer.(2011) 47:407-418 DOI
10.1007/s00231-010-0737-9.

[16].Chao,C.Y.H., and Wan, M.P., “Airflow and Air
Temperature Distribution in the Occupied Region of an
Underfloor Ventilation System”,Building and
Environment, vol.39, pp.749-762, 2004.

[17].Garner, P., Kwai, L., and Shawn, C., “CFD Validation
for Contaminant Transport in Aircraft Cabin
Ventilation Flow Fields”, FAA Civil Aerospace Medical
Institute DOT/FAA/AM-04/7,2004.

[18].黃國修,發明專利第195989號「智慧區域性空調裝置」,
2004。

[19].蕭子建、王智昱、儲昭偉,虛擬儀控程式設計 LabVIEW 8X,台
北:高立圖書,2007。

[20].S.V. Patankar, Numerical Heat Transfer and Flow, New
York: McGraw-Hill,1980.

[21].吳旻峰,智慧型車廂內之為氣候控制,碩士論文,大葉大學,
彰化,民國92年。

[22].劉克琪,實驗設計與田口式品質工程,華泰書局,台北,台
灣,1994。

[23].阮英俊,一種區域性空調機制之研究,博士論文,國立台北科
技大學機電科技研究所,台北,2012。

[24].張衛東、陶振英,「普通物理實驗中不確定度的討論」,渤海
大學學報(自然科學版),第二十六卷,第三期,第259-261頁,
2005。

[25].G. Taguchi, Taguchi techniques for quality
engineering, Quality Resources, New York, 1987.

[26].J. Niu, N Gao, M. Phoebe, H. Zuo,“experimental study
on a chai-based personalized ventilation steam,”
Build Environ, 2007 Vol.42, no.2, 913-925

[27].GAMBIT 2.4. User guide, all volumes. Lebanon, NH
03766, USA: FLUENT Inc.;2007

[28].K.D. Huang, N.A. Tuan, K. T. Tseng, “CFD study of an
air-conditioning energy-saving mechanism, “The First
International Conference on Applied Energy, Kong
Kong,2009, pp.123-128.

[29].B. Yang, Thermal comfort and indoor air quality
evaluation of a ceiling mounted personalized
ventilation system integrated with an ambient mixing
ventilation system, Ph.D. Thesis, National University
of Singapore, Singapore,2009.
[30].J. Kaczmarczyk, A. K. Melikov and P. O. Fanger,“Human
response to personalized ventilation and mixing
ventilation,” Indoor Air, 2004, Vol.14, Suppl. 8, 17-
29.


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