CN110705145A - 车辆的扬尘分析方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种车辆的扬尘分析方法、装置及计算机可读存储介质，其中，方法包括：获取车辆仿真模型和仿真参数；根据仿真参数确定车辆仿真模型的扬尘参数；根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型。本发明提供的车辆的扬尘分析方法，利用数值计算车辆模型的扬尘参数，缩短实验周期，降低测试成本，并实现车辆仿真模型的修正，使得分析出的数据贴合车辆实际情况，大大提升扬尘参数的准确度，为车辆设计提供更可靠的依据，另外，车辆仿真模型能够模拟出各种型号的车辆和路况，使得扬尘分析不受条件限制，满足用户的多种需求，从而便捷的匹配出符合要求的车辆设计。

Description

车辆的扬尘分析方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种车辆的扬尘分析方法、一种车辆的扬尘分析装置及一种计算机可读存储介质。

背景技术

发动机冷却风扇的作用是加速空气流动，使得散热器、冷凝器、中冷器等散热模块散热性能提高，防止发动机过热或过冷。商用车发动机舱空间布置上的紧凑性导致风扇出风不能很好的沿轴向绕过发动机，而是冲向发动机后向四周扩散，直接导向地面的风则会引起扬尘，造成环境颗粒粉尘污染，同时，扬起的尘土附着在车辆金属件上还会锈蚀金属，部分尘土被吸入散热器翅片中导致翅片堵塞，降低冷却***散热效率，减少车辆使用寿命。另外，汽车开窗时，尘土易进入车内，导致车内内饰附着尘土，影响车内空气品质，威胁车内人员的身体健康，同时前挡风玻璃长时间在高浓度尘土作用下容易堆积尘土，模糊驾驶员的视野进而影响驾驶安全性。

随着机舱内隔热、隔音、智能化的设计需求，发动机舱设计越来越复杂，机舱内冷却空气的流通阻力变大，而且随着车辆发动机的高功率化，排放法规的升级，机舱内所需带走的热量逐年变大。为克服更大的***阻力以及在限定空间内带走更多的热量，需要增大风扇直径或提高风扇转速，增加冷却的进风流量，但这进一步加剧了车辆的扬尘污染问题。

目前，对于车辆扬尘的分析，主要集中在乘用车车身尘土污染领域，缺少对载货汽车等大型车辆的分析，且主要采用人工实际车辆测试方式，由于样车等资源限制，实验较为困难，测试费用高昂，测试周期也较长，不利于设计更改，同时，人工检测使得车辆扬尘分析的精度较低，无法为用户提供可靠的设计依据。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面在于提出了一种车辆的扬尘分析方法。

本发明的第二方面在于提出了一种车辆的扬尘分析装置。

本发明的第三方面在于提出了一种计算机可读存储介质。

有鉴于此，根据本发明的第一方面，提出了一种车辆的扬尘分析方法，该方法包括：获取车辆仿真模型和仿真参数；根据仿真参数确定车辆仿真模型的扬尘参数；根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型。

本发明提供的车辆的扬尘分析方法，通过仿真参数和车辆仿真模型模拟出该模型的扬尘参数，利用数值计算车辆模型的扬尘参数，缩短实验周期，降低测试成本，并根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型，实现车辆仿真模型的修正，使得分析出的数据贴合车辆实际情况，大大提升扬尘参数的准确度，为车辆设计提供更可靠的依据，另外，车辆仿真模型能够模拟出各种型号的车辆和路况，使得扬尘分析不受条件限制，满足用户的多种需求，从而便捷的匹配出符合要求的车辆设计。

具体地，扬尘参数包括以下至少一种：风速，风向梯度，颗粒物粘度，颗粒物数量；仿真参数包括以下至少一种：颗粒物入射区域，入射速度，入射体积流率，颗粒物粒径，平均直径；优选地，在静止状态下，将车身在地面的投影区域设置为颗粒物入射区域。

值得一提的是，采用离散相模型(DPM)设置仿真参数并捕捉车辆模型的扬尘参数，以便于后续分析车身表面颗粒物沉积浓度和分布情况。

进一步地，在确定目标仿真模型后，若扬尘参数满足预设参数范围，说明该车辆仿真模型的设计方案满足用户需求，则输出可行性信息，其中，预设参数范围可根据用户需求或扬尘阈值合理设置，也可与国标相同。

另外，根据本发明提供的上述技术方案中的车辆的扬尘分析方法，还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，扬尘参数至少包括风速，根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型的步骤，具体包括：若风速小于风速阈值，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；若风速大于等于风速阈值，根据流场指标修正车辆仿真模型；其中，流场指标包括以下至少一种：风速指标、风向指标、压力指标。

在该技术方案中，风速阈值为车辆扬起的颗粒物浓度达到浓度阈值时的风速，通过仿真参数确定车辆仿真模型的风速，并判断是否满足风速阈值，若风速小于风速阈值，说明车辆仿真模型的扬起的颗粒物浓度与实际车辆相符，则将该车辆仿真模型作为目标仿真模型，便于后续通过目标仿真模型进行准确的扬尘分析，若风速大于等于风速阈值，说明车辆仿真模型与实际车辆存在差异，则根据流场指标修正车辆仿真模型，从而使车辆仿真模型最大程度上贴近实际车辆，保证扬尘分析的准确度，为车辆设计提供更可靠的数据。

具体地，采用扬尘测试装置，对车辆的流场指标进行测试，测试时，车辆定置，考虑到车辆不同位置的流场差异，将车辆底部区域划分为多个测试区域，多个测试区域可以是4*4分布，也可以是10*10分布或其它分布方式，启动该车辆，在扬起的颗粒物浓度达到预设值时，采集各个测试区域的风速、风向、压力等参数，并将得到的参数作为仿真分析的流场指标，指导车辆仿真模型的修正，其中，颗粒物浓度预设值可根据用户需求合理设置，流场指标可以是某一测试区域的参数，也可以是通过多个测试区域参数统计得到的整体参数，可根据用户的实际测量区域确定。

在上述任一技术方案中，优选地，扬尘参数至少包括风速、颗粒物粘度和颗粒物数量，根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型，具体包括：根据风速、颗粒物粘度和颗粒物数量确定车辆仿真模型的冷却参数；若冷却参数满足冷却阈值范围，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；若冷却参数超出冷却阈值范围，根据冷却指标修正车辆仿真模型；其中，冷却指标包括以下至少一种：进风温度指标、质量流率指标。

在该技术方案中，通过仿真参数确定车辆仿真模型的风速、颗粒物粘度和颗粒物数量，根据风速、颗粒物粘度和颗粒物数量确定车辆仿真模型的冷却参数，并判断是否满足冷却阈值范围，若冷却参数满足冷却阈值范围，说明车辆仿真模型与实际车辆相符，则将车辆仿真模型作为目标仿真模型，便于后续通过目标仿真模型进行准确的扬尘分析，若冷却参数超出冷却阈值范围，说明车辆仿真模型与实际车辆存在差异，则根据冷却指标修正车辆仿真模型，从而使车辆仿真模型最大程度上贴近实际车辆。

另外，还可以同时通过风速和冷却性能对车辆仿真模型进行优化，实现多目标修正，进一步提升扬尘分析的准确度，为车辆设计提供更可靠的数据。

在上述任一技术方案中，优选地，根据仿真参数确定车辆仿真模型的扬尘参数的步骤，具体包括：获取车辆仿真模型的关键区域；根据仿真参数确定关键区域的扬尘参数。

在该技术方案中，通过获取车辆仿真模型的关键区域，实现对关键区域(例如：车轮、发动机舱等)流场特性的测试与分析，优化扬尘分析流程，提高测试效率，节省测试资源，有利于针对性的修改和设计车辆，最大程度上满足用户需求。

在上述任一技术方案中，优选地，获取车辆仿真模型的步骤，具体包括：获取模型参数；根据模型参数构建车辆仿真模型；网格划分车辆仿真模型；对车辆仿真模型的关键区域进行网格加密处理。

在该技术方案中，在进行车辆性能测试时，用户只需要输入车辆的模型参数，即可通过数值模拟出车辆仿真模型，网格划分车辆仿真模型，以使复杂的车辆仿真模型转变为简单的有限元模型，有利于分析数据的收敛，并且考虑到车辆空间区域较大的问题，网格采取梯度渐进划分方式，即对车辆仿真模型的关键区域进行网格加密，从而提高关键区域的计算精度。

具体地，在进行网格划分前对车辆仿真模型进行简化。

在上述任一技术方案中，优选地，采用计算流体动力仿真构建车辆仿真模型。

在该技术方案中，利用计算流体动力仿真(CFD，Computational Fluid Dynamics)构建车辆仿真模型，在较短时间内完成多种方案的优化分析，使得扬尘分析不受条件限制、信息丰富、成本低、周期短，满足用户的多种需求，实现高效的车辆设计。

在上述任一技术方案中，优选地，网格包括四面体网格和/或六面体网格；网格为正方形或长方形。

在该技术方案中，采用贴体性好的四面体网格和/或六面体网格进行划分，其中，四面体网格用于划分模型整体，六面体网格用于对关键区域进行网格加密，当然，网格可以是一层也可以是多层，从而提升计算精度，另外，采用正方形网格或长方形网格，即非“O”形网格，以减少计算时的方向错乱现象。

在上述任一技术方案中，优选地，根据扬尘参数与扬尘阈值范围的比较结果确定目标仿真模型的步骤之前，还包括：获取车辆的初始风速、风速增长值和最高风速；采集车辆以风速增长值为步长从初始风速调节至最高风速的颗粒物浓度；选取首个大于等于颗粒物浓度阈值的颗粒物浓度对应的风速作为风速阈值。

在该技术方案中，采用实际车辆确定风速阈值，扬尘分析装置与扬尘测试装置连接，车辆下方铺满细石灰或者颗粒度较小的尘土，启动车辆，控制车辆产生的风速以风速增长值为步长从初始风速逐渐增加至最高风速，扬尘测试装置分别采集车辆在不同风速下的颗粒物浓度，并发送至扬尘分析装置，选取首个大于等于颗粒物浓度阈值的颗粒物浓度对应的风速作为风速阈值，即扬起的颗粒物浓度达到颗粒物浓度阈值的风速，以便于对颗粒物扬起与风速相关的测试进行验证，提供可量化的风速阈值，其中，颗粒物浓度阈值可根据实际工况合理设置。

具体地，在确定风速阈值之前，可以对初始风速和最高风速进行测试，分别在不同路况下设置几种典型转速的风扇(比如：700r/min、1300r/min、1600r/min、1900r/min)，采用颗粒物浓度检测装置采集不同转速风扇扬起的颗粒物的浓度，通过对比颗粒物浓度和颗粒物浓度阈值，粗略确定出颗粒物扬起的风速临界阈值(初始风速)和满足颗粒物浓度阈值的风速(最高风速)。

根据本发明的第二方面，提出了一种车辆的扬尘分析装置，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现上述任一技术方案中车辆的扬尘分析方法的步骤。因此，具有上述任一技术方案中车辆的扬尘分析方法的全部有益效果。

根据本发明的第三方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项技术方案中车辆的扬尘分析方法。因此，具有上述任一技术方案中车辆的扬尘分析方法的全部有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了本发明一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图2示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图3示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图4示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图5示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图6示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图7示出了本发明一个具体实施例的车辆的扬尘分析方法流程示意图；

图8示出了本发明又一个实施例的车辆的扬尘分析则装置示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

如图1所示，本发明第一方面的实施例，提出一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤102，获取车辆仿真模型和仿真参数；

步骤104，根据仿真参数确定车辆仿真模型的扬尘参数；

步骤106，根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型。

本实施例提供的车辆的扬尘分析方法，通过仿真参数和车辆仿真模型模拟出该模型的扬尘参数，利用数值计算车辆模型的扬尘参数，缩短实验周期，降低测试成本，并根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型，实现车辆仿真模型的修正，使得分析出的数据贴合车辆实际情况，大大提升扬尘参数的准确度，为车辆设计提供更可靠的依据，另外，车辆仿真模型能够模拟出各种型号的车辆和路况，使得扬尘分析不受条件限制，满足用户的多种需求，从而便捷的匹配出符合要求的车辆设计。

具体地，扬尘参数包括以下至少一种：风速，风向梯度，颗粒物粘度，颗粒物数量；仿真参数包括以下至少一种：颗粒物入射区域，入射速度，入射体积流率，颗粒物粒径，平均直径；优选地，在静止状态下，将车身在地面的投影区域设置为颗粒物入射区域。

值得一提的是，采用离散相模型(DPM)设置仿真参数并捕捉车辆模型的扬尘参数，以便于后续分析车身表面颗粒物沉积浓度和分布情况。

优选地，在确定目标仿真模型后，若扬尘参数满足预设参数范围，说明该车辆仿真模型的设计方案满足用户需求，则输出可行性信息，以提醒用户分析结果，其中，预设参数范围可根据用户需求或扬尘阈值合理设置，也可与国标相同。

实施例二

如图2所示，根据本发明的又一个实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤202，获取车辆仿真模型和仿真参数；

步骤204，根据仿真参数确定车辆仿真模型的风速；

步骤206，风速是否小于风速阈值，若是，进入步骤208，若否，进入步骤210；

步骤208，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；

步骤210，根据流场指标修正车辆仿真模型，进入步骤204。

其中，流场指标包括以下至少一种：风速指标、风向指标、压力指标。

在该实施例中，风速阈值为车辆扬起的颗粒物浓度达到浓度阈值时的风速，通过仿真参数确定车辆仿真模型的风速，并判断是否满足风速阈值，若风速小于风速阈值，说明车辆仿真模型的扬起的颗粒物浓度与实际车辆相符，则将该车辆仿真模型作为目标仿真模型，便于后续通过目标仿真模型进行准确的扬尘分析，若风速大于等于风速阈值，说明车辆仿真模型与实际车辆存在差异，则根据流场指标修正车辆仿真模型，从而使车辆仿真模型最大程度上贴近实际车辆，保证扬尘分析的准确度，为车辆设计提供更可靠的数据。

具体地，采用扬尘测试装置，对车辆的流场指标进行测试，测试时，车辆定置，考虑到车辆不同位置的流场差异，将车辆底部区域划分为多个测试区域，多个测试区域可以是4*4分布，也可以是10*10分布或其它分布方式，启动该车辆，在扬起的颗粒物浓度达到预设值时，采集各个测试区域的风速、风向、压力等参数，并将得到的参数作为仿真分析的流场指标，指导车辆仿真模型的修正，其中，颗粒物浓度预设值可根据用户需求合理设置，流场指标可以是某一测试区域的参数，也可以是通过多个测试区域参数统计得到的整体参数，可根据用户的实际测量区域确定。

优选地，根据本发明的一个实施例，除上述任一实施例限定的特征之外，车辆的扬尘分析方法还包括：获取车辆的初始风速、风速增长值和最高风速；采集车辆以风速增长值为步长从初始风速调节至最高风速的颗粒物浓度；选取首个大于等于颗粒物浓度阈值的颗粒物浓度对应的风速作为风速阈值。

在该实施例中，采用实际车辆确定风速阈值，扬尘分析装置与扬尘测试装置连接，车辆下方铺满细石灰或者颗粒度较小的尘土，启动车辆，控制车辆产生的风速以风速增长值为步长从初始风速逐渐增加至最高风速，扬尘测试装置分别采集车辆在不同风速下的颗粒物浓度，并发送至扬尘分析装置，选取首个大于等于颗粒物浓度阈值的颗粒物浓度对应的风速作为风速阈值，即扬起的颗粒物浓度达到颗粒物浓度阈值的风速，以便于对颗粒物扬起与风速相关的测试进行验证，提供可量化的风速阈值，其中，颗粒物浓度阈值可根据实际工况合理设置。

具体地，在确定风速阈值之前，可以对初始风速和最高风速进行测试，分别在不同路况下设置几种典型转速的风扇(比如：700r/min、1300r/min、1600r/min、1900r/min)，采用颗粒物浓度检测装置采集不同转速风扇扬起的颗粒物的浓度，通过对比颗粒物浓度和颗粒物浓度阈值，粗略确定出颗粒物扬起的风速临界值(初始风速)和满足颗粒物浓度阈值的风速(最高风速)。

实施例三

如图3所示，根据本发明的又一个实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤302，获取车辆仿真模型和仿真参数；

步骤304，根据仿真参数确定车辆仿真模型的风速、颗粒物粘度和颗粒物数量；

步骤306，根据风速、颗粒物粘度和颗粒物数量确定车辆仿真模型的冷却参数；

步骤308，冷却参数是否满足冷却阈值范围，若是，进入步骤310，若否，进入步骤312；

步骤310，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；

步骤312，根据冷却指标修正车辆仿真模型，进入步骤304。

其中，冷却指标包括以下至少一种：进风温度指标、质量流率指标。

在该实施例中，通过仿真参数确定车辆仿真模型的风速、颗粒物粘度和颗粒物数量，根据风速、颗粒物粘度和颗粒物数量确定车辆仿真模型的冷却参数，并判断是否满足冷却阈值范围，若冷却参数满足冷却阈值范围，说明车辆仿真模型与实际车辆相符，则将车辆仿真模型作为目标仿真模型，便于后续通过目标仿真模型进行准确的扬尘分析，若冷却参数超出冷却阈值范围，说明车辆仿真模型与实际车辆存在差异，则根据冷却指标修正车辆仿真模型，从而使车辆仿真模型最大程度上贴近实际车辆。

具体地，采用扬尘测试装置，对车辆的流场指标进行测试，测试时，车辆定置，考虑到车辆不同位置的流场差异，将车辆底部区域划分为多个测试区域，多个测试区域可以是4*4分布，也可以是10*10分布或其它分布方式，启动该车辆，在扬起的颗粒物浓度达到预设值时，采集各个测试区域的风速、风向、压力、颗粒物粘附度、颗粒度数量等参数，通过多个测试区域参数统计得到的整体参数，并根据上述参数计算车辆的冷却指标，指导车辆仿真模型的修正，其中，颗粒物浓度预设值可根据用户需求合理设置。

实施例四

如图4所示，根据本发明的又一个实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤402，获取车辆仿真模型和仿真参数；

步骤404，根据仿真参数确定车辆仿真模型的风速、颗粒物粘度和颗粒物数量；

步骤406，风速是否小于风速阈值，若是，进入步骤408，若否，进入步骤410；

步骤408，根据风速、颗粒物粘度和颗粒物数量确定车辆仿真模型的冷却参数，进入步骤412；

步骤410，根据流场指标修正车辆仿真模型，进入步骤404；

步骤412，冷却参数是否满足冷却阈值范围，若是，进入步骤414，若否，进入步骤416；

步骤414，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；

步骤416，根据冷却指标修正车辆仿真模型，进入步骤404。

在该技术方案中，同时考虑车辆冷却参数与扬尘参数，实现多目标优化，进一步提升扬尘分析的准确度，为车辆设计提供更可靠的数据。

实施例五

如图5所示，根据本发明的又一个实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤502，获取车辆仿真模型和仿真参数；

步骤504，获取车辆仿真模型的关键区域；

步骤506，根据仿真参数确定关键区域的风速；

步骤508，风速是否小于风速阈值，若是，进入步骤510，若否，进入步骤512；

步骤510，将车辆仿真模型作为目标仿真模型；

步骤512，根据流场指标修正车辆仿真模型，进入步骤506。

在该实施例中，通过获取车辆仿真模型的关键区域，实现对关键区域(例如：车轮、发动机舱等)流场特性的测试与分析，优化扬尘分析流程，提高测试效率，节省测试资源，有利于针对性的修改和设计车辆，最大程度上满足用户需求。

实施例六

如图6所示，根据本发明的又一个实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤602，获取模型参数和仿真参数；

步骤604，根据模型参数构建车辆仿真模型；

步骤606，网格划分车辆仿真模型；

步骤608，获取车辆仿真模型的关键区域，并对关键区域进行网格加密处理；

步骤610，根据仿真参数确定车辆仿真模型关键区域的扬尘参数；

步骤612，根据扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型。

在该实施例中，在进行车辆性能测试时，用户只需要输入车辆的模型参数，即可通过数值模拟出车辆仿真模型，网格划分车辆仿真模型，以使复杂的车辆仿真模型转变为简单的有限元模型，有利于分析数据的收敛，并且考虑到车辆空间区域较大的问题，网格采取梯度渐进划分方式，即对车辆仿真模型的关键区域进行网格加密，从而提高关键区域的计算精度。

其中，模型参数包括：车辆发动机、车轮、进气格栅、冷却***、进气***、排气***、车架等，在进行网格划分前对车辆仿真模型的结构进行相应的简化。

优选地，利用计算流体动力仿真(CFD，Computational Fluid Dynamics)构建车辆仿真模型，在较短时间内完成多种方案的优化分析，使得扬尘分析不受条件限制、信息丰富、成本低、周期短，满足用户的多种需求，实现高效的车辆设计。

优选地，采用贴体性好的四面体网格和/或六面体网格进行划分，其中，四面体网格用于划分模型整体，六面体网格用于对关键区域进行网格加密，当然，网格可以是一层也可以是多层，从而提升计算精度，另外，采用正方形网格或长方形网格，即非“O”形网格，以减少计算时的方向错乱现象。

实施例七

如图7所示，根据本发明的又一个具体实施例，一种车辆的扬尘分析方法，包括：

步骤702，对车辆仿真模型的发动机舱进行数模简化和网格划分；

步骤704，设置仿真参数；

步骤706，根据仿真参数确定扬尘参数；

步骤708，扬尘参数是否超出扬尘阈值，若是，进入步骤710，若否，进入步骤712；

步骤710，修正车辆仿真模型，进入步骤704；

步骤712，对车底风速、颗粒物粘附度、颗粒物数量进行分析；

步骤714，优化改进车辆仿真模型；

步骤716，风速是否小于风速阈值，若是，进入步骤720，若否，进入步骤714；

步骤718，风速、颗粒物粘附度、颗粒物数量是否满足冷却，若是，进入步骤720，若否，进入步骤714；

步骤720，样车验证；

步骤722，样车的颗粒物浓度是否小于颗粒物浓度阈值，若是，结束流程，若否，进入步骤714；

步骤724，样车发动机进出水温是否满足温度范围，若是，结束流程，若否，进入步骤714。

其中，扬尘参数包括以下至少一种：风速、颗粒物粘附度、颗粒物数量。

具体如下：

1、实验标定；

1)扬尘调节测试；对典型几种风扇转速(比如：1300r/min、1600r/mim、1900r/min)在不同工地路况下进行测试，对比扬起的颗粒物浓度和颗粒物浓度阈值，以确定转速的调节范围，其中，颗粒物浓度阈值与车辆性能相关，可根据用户需求合理设置。

2)流场特性测试与标定；在车辆扬起的颗粒物浓度达到预设值时，采用扬尘测试装置，对机舱底部正下方区域的流场特性(风速、风向)进行测试，测试时，车辆定置，将底部区域划分为多个小区域，测量各小区域典型风扇转速工况下的流场特性，以此作为仿真分析的标定结果，指导仿真模型的修改。

3)风速阈值测试；实车工况测试，发动机舱下方铺满细石灰或者颗粒度最小的尘土，逐渐增加发动机转速(700r/min-1900r/min)进行测试，当某一转速扬起的颗粒物浓度超过颗粒物浓度阈值时，取这一转速下的最大风速为风速阈值，以此作为车辆扬尘设计开发的依据，只需控制车辆机舱底部流场风速小于风速阈值即可。

2、仿真分析；

1)模型简化；对车辆发动机、车轮、进气格栅、冷却***、进、排气***、车架等部件进行相应的简化。

2)网格划分；采用贴体性好的四面体网格和六面体网格对车辆模型进行划分。由于空间区域较大，网格采取梯度渐进划分方式，对车身附近网格进行加密以保证计算精度。

3)参数设置；DPM(离散相模型)设置主要包括颗粒物入射区域、颗粒物属性、初始参数等。主要研究商用车冷却风扇旋转所产生的流场对尘土的作用情况，尘土在路面上处于静止状态，所以将车身地面投影区域设置为颗粒入射口，同时，设置入射初始速度、入射体积流率、最小粒径、最大粒径、平均直径等参数。

4)仿真分析；通过对机舱风速进行捕捉，并对机舱底部风速区域仿真与扬尘阈值进行对比，以修正仿真模型；通过对发动机、车架、车轮等零件进行颗粒捕捉粘附度和对吹起的颗粒数进行捕捉，对散热器的进风温度和质量流率进行计算，并与发动机舱冷却阈值范围进行对比，以修正仿真模型。

5)优化；通过改变散热器结构、风扇、护风罩等结构来改变冷却气流的方向，避免吹地，在保证散热性能不受影响的前提下，通过对车底风速、颗粒物粘附、吹起颗粒物数量的比对，确定优化方案是否可行。

6)样车验证；对可行的优化方案进行实车验证，对优化后的车进行车底风速测试，与原车(未优化的车辆)进行对比，再进行实际路况测试，观察同种情况下颗粒物浓度是否改善，对散热器进出水口进行检测，是否对散热性能产生影响，若优化方案的颗粒物浓度和进出水温满足条件，进一步证明该优化方案可行。

在该实施例中，可满足载货汽车扬尘分析需求，通过测试，对发动机舱吹向地面的流场特性(风速及风向梯度)、不同颗粒物浓度与风速、风向的临界阈值进行仿真与实验标定，修正模型，以此提高分析精度与准确性，提供控制依据；并综合考虑发动机舱散热性能，实现多目标优化，满足多目标要求；便于后续基于实验的测试数据，提出了基于机舱底部风速阈值的扬尘控制方法。

实施例八

如图8所示，根据本发明的第二方面，提出了一种车辆的扬尘分析装置800，包括存储器802、处理器804及存储在存储器802上并可在处理器804上运行的计算机程序；计算机程序被处理器804执行时实现上述任一实施例中车辆的扬尘分析方法的步骤。因此，具有上述任一实施例中车辆的扬尘分析方法的全部有益效果。

实施例九

根据本发明的第三方面，提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项实施例中车辆的扬尘分析方法。因此，具有上述任一实施例中车辆的扬尘分析方法的全部有益效果。

在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，除非另有明确的规定和限定；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的扬尘分析方法，其特征在于，包括：

获取车辆仿真模型和仿真参数；

根据所述仿真参数确定所述车辆仿真模型的扬尘参数；

根据所述扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型。

2.根据权利要求1所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，所述扬尘参数至少包括风速，所述根据所述扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型的步骤，具体包括：

若所述风速小于所述风速阈值，将所述车辆仿真模型作为所述目标仿真模型；

若所述风速大于等于所述风速阈值，根据流场指标修正所述车辆仿真模型；

其中，所述流场指标包括以下至少一种：风速指标、风向指标、压力指标。

3.根据权利要求1所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，所述扬尘参数至少包括风速、颗粒物粘度和颗粒物数量，所述根据所述扬尘参数与扬尘阈值的比较结果确定目标仿真模型，具体包括：

根据所述风速、所述颗粒物粘度和所述颗粒物数量确定所述车辆仿真模型的冷却参数；

若所述冷却参数满足所述冷却阈值范围，将所述车辆仿真模型作为所述目标仿真模型；

若所述冷却参数超出所述冷却阈值范围，根据冷却指标修正所述车辆仿真模型；

其中，所述冷却指标包括以下至少一种：进风温度指标、质量流率指标。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，所述根据所述仿真参数确定所述车辆仿真模型的扬尘参数的步骤，具体包括：

获取所述车辆仿真模型的关键区域；

根据所述仿真参数确定所述关键区域的扬尘参数。

5.根据权利要求4所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，所述获取车辆仿真模型的步骤，具体包括：

获取模型参数；

根据所述模型参数构建所述车辆仿真模型；

网格划分所述车辆仿真模型；

对所述车辆仿真模型的所述关键区域进行网格加密处理。

6.根据权利要求5所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，

采用计算流体动力仿真构建所述车辆仿真模型。

7.根据权利要求5所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，

所述网格包括四面体网格和/或六面体网格；

所述网格为正方形或长方形。

8.根据权利要求2所述的车辆的扬尘分析方法，其特征在于，所述根据所述扬尘参数与扬尘阈值范围的比较结果确定目标仿真模型的步骤之前，还包括：

获取所述车辆的初始风速、风速增长值和最高风速；

采集所述车辆以所述风速增长值为步长从所述初始风速调节至所述最高风速的颗粒物浓度；

选取首个大于等于颗粒物浓度阈值的所述颗粒物浓度对应的风速作为所述风速阈值。

9.一种车辆的扬尘分析装置，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的车辆的扬尘分析方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8中任一项所述的车辆的扬尘分析方法。

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