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Product Center日本加野Kanomax汽车空调假人系统
品牌 | Kanomax/日本 | 应用领域 | 环保,能源,航空航天,汽车及零部件,综合 |
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日本加野Kanomax汽车空调假人系统(通常也称为“热舒适假人"或“热 manikin"系统)纤细介绍:
这套系统是汽车研发领域用于评估和优化车内热舒适性的精密设备。它代表了该领域的技术高峰。
系统概述
日本加野Kanomax汽车空调假人系统是一种高度仿真的、可出汗的热 manikin。它用于在气候风洞或实验室内,模拟真实人类在车内的热感觉和热调节,从而对汽车空调(HVAC)系统的性能进行客观、定量、可重复的科学评估。
其核心原理是:假人身体表面分布有大量的温度传感器和加热/冷却回路,能够模拟人体不同部位的热量产生和汗液蒸发。通过测量维持假人“体表"恒温所需的能量,并结合环境参数,可以精确计算出人体的热舒适指标(如PMV-PPD)。
主要组成部分技术参数
名 称 | Kanomax 汽车空调假人系统 | |
风速 | 范围 | 0.10~5.00m/s |
精度 | 0.05m/s | |
温度 | 范围 | -30~70℃ |
精度 | ±3.0℃ | |
湿度 | 范围 | 3~95%RH |
精度 | ±3%RH | |
辐射热 | 范围 | 0~1kw/m2 |
精度 | ±7% | |
波 长 | 0.3~40μm | |
高 度 | 约170cm | |
重 量 | 40kg | |
材 质 | 塑料(FRP) |
风速 | 温度 | 相对湿度 | 热辐射 | |
头部 | 4 | 12 | 1 | 3 |
上身 | 12 | 33 | 0 | 5 |
下身 | 20 | 33 | 1 | 4 |
总计 | 36 | 78 | 2 | 12 |
一套完整的系统通常包括以下几个关键部分:
1. 热假人本体:
*材质与结构:外壳通常由高导热性的薄金属(如铜)制成,内部嵌有复杂的管路和电路系统。外形和尺寸严格遵循标准的人体解剖学数据(如第95百分位男性)。
*分区控制:假人身体被划分为多个独立控温的节段(通常为20个以上,如头、胸、背、手臂、手、腿、脚等)。每个节段都可以独立控制温度和“出汗",以模拟人体不同部位不同的代谢率和散热特性。
*出汗功能:通过精密泵水系统,将水输送到假人表面的微孔,模拟真实出汗和蒸发冷却效应。这是评估空调制冷和除湿性能的关键。
2. 假人姿态与定位系统:
*假人通常被设计成可调节姿态(如坐姿),并安装在可精确调节的滑轨或基座上,以确保其能准确地放置在驾驶座或乘客座上,复现真实的乘坐场景。
3. 环境数据采集系统:
*一套精密的传感器网络,用于测量假人周围的环境参数,包括:
*空气温度:在不同高度(脚踝、膝部、腹部、头部)测量,评估温度分层。
*空气流速:测量空调出风口的风速和风向。
*辐射温度:测量来自车窗、仪表板等热表面的辐射热。
*湿度:监测车内的湿度变化。
4. 中央控制与数据采集单元:
*这是系统的大脑。它负责:
*控制:向假人各个节段发送指令,控制其加热/冷却功率和出汗速率。
*数据采集:实时采集所有假人节段的功率数据、温度数据以及所有环境传感器的数据。
*计算与分析:内置算法,实时计算热舒适性指标。
5. 专业软件:
*用户通过图形化软件界面操作系统。软件功能包括:
*设置测试工况(如设定体表温度曲线、出汗程序)。
*实时监控所有数据和假人状态。
*记录和回放测试数据。
*自动生成详细的热舒适性分析报告,包括PMV(预测平均投票)、PPD(预测不满意百分比)等关键指标。
核心功能与优势
1. 客观与量化: 消除了真人测试中主观性、易疲劳、不稳定的问题,提供客观、可重复的量化数据。
2. 高精度与高分辨率: 多节段独立测量,能够精确指出车内哪个区域的热舒适性存在问题(例如:“左脚踝过冷"或“后脑勺过热")。
3. 模拟恶劣环境: 可以在实验室安全地模拟寒冷或炎热环境(如-30°C至50°C),而无需让真人承受痛苦和风险。
4. 出汗功能: 这是评估夏季空调冷却性能和除湿性能的核心,能真实模拟汗液蒸发带来的冷却效应,这是简单加热假人无法实现的。
5. 提高研发效率: 大大缩短了空调系统的标定和优化周期,节省了在真实环境场(如沙漠、寒带)进行路测的时间和金钱成本。
6. 符合国际标准: 其测试方法和输出的PMV-PPD指标符合ISO 7730等国际标准,使得结果具有可比性。
在汽车研发中的应用场景
1. 空调系统(HVAC)性能开发与标定: 评估制冷/制热速度、温度均匀性、吹风感等问题。
2. 座椅加热/通风系统评估: 精确量化座椅系统对整体热舒适性的贡献。
3. 新能源车能耗优化: 在保证热舒适的前提下,优化热泵空调和PTC加热器的能耗,这对于提升电动车续航里程至关重要。
4. 材料与内饰设计评估: 评估不同内饰材料(如皮革、织物)对热辐射的吸收和反射特性。
5. 阳光模拟测试: 在气候风洞中配合太阳模拟器,评估夏季日照下车内的热舒适状况。
总结
日本加野 Kanomax 的汽车空调假人系统是汽车热管理工程领域的“黄金标准"工具之一。它通过高度仿真的物理模型和精确的测量控制技术,将人体复杂的热感觉转化为科学的工程数据,为汽车主机厂和零部件供应商提供了研发和验证能力,是开发舒适、节能汽车空调系统重要的关键设备。