FLUENT基于环保智能天窗的客车车内气体污染物净化分析(2)
4.1 纵向中间面仿真结果分析 20
4.2 纵向侧平面仿真结果分析 22
4.3 横向中间平面仿真结果分析 25
5 总结与展望 28
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 研究背景
随着社会经济的发展以及人们对便捷交通的需求，公路客运和城市公交在国民的生活中扮演着越来越重要的角色，人们可以通过公路客运和城市公交很方便、快速地到达目的地。在公路客运和城市公交的运营中，客车是必不可少的组成部分。由于经济发展以及人们生活的需要，越来越多的人在客车内度过的时间再不断增长，人们在乘坐客车时，都希望能够呆在一个安全、舒适的环境中。但客车内部的空间相对狭小导致人口密度较大，车内的污染源复杂多样，车内的空气品质较差，导致乘客的舒适度降低。所以汽车内部的环境问题也越来越受到大家的关注，从原来人们对汽车安全性、动力性和稳定性的要求，到对乘坐舒适性追求更高的变化。
在以前，驾乘人员对舒适感受的衡量的指标是对汽车运行时是否平顺且有没有噪声或者噪声的大小来评价的[1]。而现在，国家经济发展的越来越快，人们越来越有钱从而对生活质量有更高的要求，尤其是威胁到健康的问题更加看重。因此在驾乘人员对于汽车的舒适感受中，又加入了车内空气质量指标的内容，例如空气温度、空气湿度、空气的有害气体浓度等指标。车内空气的质量高低不仅仅会对乘客的乘坐感受产生一定的影响，还可能会影响身体的健康，例如车内空气温度不适会影响驾驶员的工作效率导致行车安全性降低，车内的甲醛、二氧化碳的含量较高时会导致乘客出现刺眼、恶心、胸闷、疲劳等症状，严重时将会对乘客的身体产生极大的损害[2, 3]。由于客车在生产过程中使用了大量的塑料、橡胶、粘合剂等装饰材料，这些装饰材料在车辆使用过程中释放一定量的挥发性成分，会造成车内空气的污染，这些污染物中就包括苯系物、甲醛等[2]。由于国家2011年10月份颁布了《乘用车内空气质量评价指南》，汽车内部空气的甲醛含量不可以超过0.11 。汽车空调在客车上的应用虽然在一定程度上提高了客车的乘坐舒适性，但是由于空调客车的厢体多为密封结构，尤其一些中高档客车采用了全封闭的粘结车窗，使得客车成为了一个十分封闭的空间。汽车内部的空气环境很大程度上依赖车顶的空调来调节，但是我国对空调客车的研究有限，功能单一化严重[4]，除此之外，现在的空调客车还是局限于调节客车内部的温度以及湿度之类的，并不能有效地对空气进行净化以降低车厢内的有害气体浓度，因此必须采用其他装置来实现客车内部的空气净化。
客车天窗是为了能够让驾乘人员在汽车内部能够更加的舒服而设置在汽车顶部，同时把大量新鲜健康的空气注入到汽车内部并进行空气循环，不仅能够改善车内的空气质量还能为乘客带来舒适的感受[5]。与传统的车门窗相比，具有很多无可比拟的优势[6-8]，天窗的作用不仅仅是将客车变得美观与豪华，而是在于天窗拥有便于通风、换气缓和以及安全等优点。例如天窗的负压换气原理使得客车内部和客车外部的新鲜空气能够快速交换，在一定程度上替代客车空调的送风功能，客车在高速行驶时开启天窗不会影响车身的侧风稳定性，天窗良好的采光性可以减轻乘客在车厢内的压抑感，天窗工作时噪音较低等。
智能环保天窗就是针对高级客车而专门设计的净化空气的装置，由于高级客车的车厢大都是紧紧的关闭着的，使用实用型净化技术的组合方法，从而能够为各种类型的旅途提供更好的服务。将大客车的天窗设计成为集空气外循环通风、内循环空气净化、逃生功能于一体的新型装置。天窗内部有一种高压电离装置，它主要是利用高压的方式来电解不健康的气体，从而将那些不健康的气体通过化学变化变成负离子，然后与空气反应后被还原成了健康的气体。通过实时监控车内空气质量，根据各有害气体的浓度自动（亦可手动）启闭空气净化功能，安装该装置，不仅对改善客车车厢内部的空气品质有着极其重要的意义，更为乘客创造了舒适的乘车环境。