Publication detail

Evaluation of New Ways of Car Cabin Air-Conditioning in Terms of Thermal Comfort in the Summer Period

ŠÍP, J. POKORNÝ, J. FIŠER, J. LÍZAL, F. JÍCHA, M.

Czech title

Hodnocení nových způsobů klimatizování kabiny automobilu z hlediska tepelného komfortu v letním období

English title

Evaluation of New Ways of Car Cabin Air-Conditioning in Terms of Thermal Comfort in the Summer Period

Type

journal article in Scopus

Language

cs

Original abstract

S postupným nástupem elektromobilů a autonomních vozů se otvírají nové možnosti jejich interiérového uspořádání. Jedním z nich je flexibilní interiér, kdy dojde k otočení předních sedadel proti směru jízdy. S nástupem těchto alternativ v uspořádání interiéru vozidla je nutné se zabývat i návrhem nových konceptů distribuce vzduchu a hodnocením jejich vlivu na tepelný komfort cestujících. Pro tyto účely je vhodné použít výpočtovou mechaniku tekutin. Výpočetní model zahrnuje přenos tepla do kabiny radiací, vedením a konvekcí a také predikci proudění vzduchu v kabině. V daném případě byl použit komerční software Star-CCM+ v 14.04 (Siemens) a časově závislá metoda Reynoldsova středování Navierových–Stokesových rovnic s modelem turbulence SST k-ω. Pro demonstraci metodiky hodnocení jednotlivých způsobů distribuce vzduchu byl vybrán případ chlazení velkoprostorové kabiny v letních podmínkách včetně uvažování sluneční radiace. Celkem byly použity tři různé způsoby distribuce vzduchu: přívod vzduchu vyústkami na palubní desce a pod sedadly a velkoplošnými stropními vyústkami. Pro jednotlivé režimy větrání byl tepelný komfort vyhodnocován s využitím ekvivalentní teploty a diagramu komfortních zón dle ISO 14505-2. Na základě výsledků simulací lze doporučit pro distribuci vzduchu do kabin y použití velkoplošn ých stropních vyústek.

Czech abstract

S postupným nástupem elektromobilů a autonomních vozů se otvírají nové možnosti jejich interiérového uspořádání. Jedním z nich je flexibilní interiér, kdy dojde k otočení předních sedadel proti směru jízdy. S nástupem těchto alternativ v uspořádání interiéru vozidla je nutné se zabývat i návrhem nových konceptů distribuce vzduchu a hodnocením jejich vlivu na tepelný komfort cestujících. Pro tyto účely je vhodné použít výpočtovou mechaniku tekutin. Výpočetní model zahrnuje přenos tepla do kabiny radiací, vedením a konvekcí a také predikci proudění vzduchu v kabině. V daném případě byl použit komerční software Star-CCM+ v 14.04 (Siemens) a časově závislá metoda Reynoldsova středování Navierových–Stokesových rovnic s modelem turbulence SST k-ω. Pro demonstraci metodiky hodnocení jednotlivých způsobů distribuce vzduchu byl vybrán případ chlazení velkoprostorové kabiny v letních podmínkách včetně uvažování sluneční radiace. Celkem byly použity tři různé způsoby distribuce vzduchu: přívod vzduchu vyústkami na palubní desce a pod sedadly a velkoplošnými stropními vyústkami. Pro jednotlivé režimy větrání byl tepelný komfort vyhodnocován s využitím ekvivalentní teploty a diagramu komfortních zón dle ISO 14505-2. Na základě výsledků simulací lze doporučit pro distribuci vzduchu do kabin y použití velkoplošn ých stropních vyústek.

English abstract

Computational fluid dynamics (CFD) has been used for the analysis of novel automotive ventilation schemes. The calculations were performed for a summer case with solar radiation. Three different methods of air distribution within the car cabin were calculated: ventilation outlets installed in the dashboard, under-the-seat outlets and ceiling-mounted diffusers. The commercial software Star-CCM+ v 14.04 (Siemens) with RANS turbulence modelling approach has been used. The diagrams of comfort zones were evaluated for all regimes based on equivalent temperature according to ISO 14505-2. The best performance in terms of the highest level of human comfort was achieved by the ceiling-mounted diffusers.

Keywords in Czech

výpočtová mechanika tekutin, tepelný komfort, diagram komfortních zón, automobilová kabina

Keywords in English

computational fluid dynamics, thermal comfort, comfort zone diagram, car cabin

Released

23.09.2021

ISSN

1210-1389

Number

4

Pages from–to

205–209

Pages count

5

BIBTEX


@article{BUT172577,
  author="Jan {Šíp} and Jan {Pokorný} and Jan {Fišer} and František {Lízal} and Miroslav {Jícha},
  title="Hodnocení nových způsobů klimatizování kabiny automobilu z hlediska tepelného komfortu v letním období",
  year="2021",
  number="4",
  month="September",
  pages="205--209",
  issn="1210-1389"
}