射的角度出发系统分析了在太阳光照射下,车内温度的变化规律,建立了一天内太阳照射下车内温度机理模型以及根据实测数据建立的传递函数模型。以STC89C52单片机为核心,采用DS18B20温度传感器,设计了无线多点温度采集系统,进行实际数据的测量。数据测量对比结果显示,所建立的机理数学模型的计算值与实测值之间基本相同,该数学模型能较好地反应出车内各部分温度的变化规律。 1太阳能辐射模型 1.1相关天文参数的计算[3?4] (1)日地距离。日地平均距离R0,一般均以其与日地平均距离比值的平方表示,即,其数学表达式为: 1.2任意倾斜面上的太阳辐射强度[5?6] 根据日地之间的瞬时距离以及太阳常数可以计算出大气层外瞬时太阳辐射,其计算公式为: 2车内温度变化的机理模型 2.1车内换热分析汽车是一个半封闭的热力系统[7?8],它随时受到车内外诸多干扰量的影响。干扰量主要有室外空气温度、太阳辐射强度、风速、风向等。由于车身、车顶和车底吸热量和散热量都很小,所以为了简化模型忽略不计,只考虑表盘、座椅、玻璃和车内空气间的换热。表盘的材料一般是聚氯乙烯或氯化聚氯乙烯,表盘主要吸收太阳辐射的热量,表盘散出的热量主要是通过长波热辐射向车内空气、座椅、玻璃散热和与车内空气的表面对流传热。座椅的材料一般为聚氨酯泡沫塑料。座椅吸收的热量主要来自太阳辐射。同时座椅还要吸收表盘通过长波热辐射向它散发的热量。座椅散出的热量主要是通过长波热辐射向车内空气、玻璃散热和与车内空气的表面对流传热。玻璃主要吸收太阳光热辐射、表盘、座椅、车内空气向其发出的长波热辐射能量,和玻璃与车内空气的对流换热,玻璃散出的热量主要是玻璃室与外空气的对流换热、玻璃向室外的长波热辐射能量。车内空气主要吸收表盘、座椅的对流换热和长波热辐射能量,车内空气散出的能量主要是向玻璃的长波热辐射能量和与玻璃的对流换热能量。其车内能量关系图如图1所示。
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