Methodology of analytical research of the microclimate of the bus driver's cab using the ANSYS-Fluent software environment

Abstract

Проаналізовано методику оцінювання забезпечення нормативно необхідних показників мікроклімату в кабіні автобуса та ризики, до яких може призвести їх недотримання. Серед основних ризиків зазначається вплив на самопочуття водія автобуса, в зв’язку з чим підвищується рівень появи ДТП. Оцінено проблеми забезпечення комфорту в салоні з економічної точки зору –комфортніший транспортний засіб зможе забезпечити вищий прибуток протягом експлуатації. Проведено аналіз наукових робіт вчених, що працюють у даній галузі як в Україні, так і за кордоном. Згідно з літературним оглядом бачимо, що тематика мікроклімату КТЗ активно розвивається у світі. Показано стан нормативної документації як в Україні, так і за кордоном, а також наведено приклади застосування нормативних значень параметрів мікроклімату. Додатково наведено основні проблеми, які наразі існують по нормативній базі в Україні та світі. За допомогою математичних залежностей описано теорію перенесення повітряних мас. Наведено можливості програмного середовища ANSYS, а також розглянуто, які поставлені задачі може вирішувати дане програмне забезпечення. Проведено розрахунки повітряних потоків у передній частині салону автобуса, зокрема у робочій зоні водія. Розрахунки проведено за допомогою програмного середовища ANSYS-Fluent, яке дає можливість моделювати процеси перенесення повітряних мас та визначати температурні карти салону автобуса. Згідно з результатами розрахунків встановлено значення швидкості повітря та температури в зонах робочого місця водія та в інших локаціях. Мікрокліматичні показники визначали в зоні голови водія, зоні поясу та ніг. З отриманих результатів випливає, що обдув лобового скла забезпечує достатню рівномірність розподілу повітряних мас по салону автобуса й може бути ефективно комбінований з іншими дифузорами системи вентиляції, що неодмінно може слугувати базою для наступних досліджень, спрямованих на підвищення показників мікроклімату автобусів.

The article analyzes the current state of microclimate problems in vehicle cabins, studied in the world and in Ukraine. An analysis of the scientific research of some scientists working in this field is carried out, as well as the state of regulatory documentation, both abroad and in Ukraine. With the help of mathematical dependencies, a description of the theory of air mass transfer is provided. Calculations of air flows in the front part of the bus cabin, in particular in the driver's working area, were carried out using the ANSYS-Fluent software environment.