為推動電動汽車關鍵共性技術發展，服務于成員單位技術研發需求，自成立以來，聯盟一直持續開展整車及關鍵零部件前沿、共性技術研究工作，形成了大批研究成果，推動了電動汽車產業技術創新和進步。2023聯盟共立項共性技術課題22項，為推動課題交流和成果共享，聯盟將持續發布在研課題研究進展和成果，最大化發揮課題研究價值。
隨著汽車在我國的普及，車內時間的增加使得乘坐空間的熱環境逐漸成為消費者、研究人員和汽車廠家的關注焦點。車內熱環境不僅直接影響乘客的熱舒適性，還影響到他們對車型整體舒適度的評價。如何提升乘客在車內的乘坐體驗，已成為研究人員重點攻克的方向之一。當前的研究主要集中在兩個方面：一是車內熱環境的優化，二是人體對冷熱刺激的反應和感知。乘員艙人體熱舒適性瞬態仿真方法研究課題由中國汽車工程研究院股份有限公司承擔，課題基于以上研究方向，提出了一種用于模擬乘員艙內人體熱舒適性的瞬態仿真方法。
要開展人體熱舒適性研究，首先需要對車內熱環境進行深入分析，尤其是車體的換熱路徑。乘員艙的主要換熱路徑包括以下幾方面：透明外殼內外表面的對流和輻射換熱，以及其內部的輻射穿透；不透明外殼內外表面的對流和輻射換熱；不透明內部部件外表面的對流和輻射換熱；以及空調進出口與外界之間的熱量傳遞。這些換熱路徑共同影響車內熱環境，對乘客的熱舒適性產生直接影響。
基于上述對車體換熱路徑的分析，結合實際情況，對車體的幾何結構和熱物理屬性進行了簡化，具體分為以下幾類：
③ 與內部環境接觸的部件：座椅、前控板、后行李箱蓋、扶手箱、方向盤
上述材料的初始物理屬性根據相關文獻中的數據進行了賦值，以確保簡化模型能夠合理反映實際情況。
在表1所示工況下進行試驗與仿真對比，通過對標修正乘員艙熱環境仿真模型，以提高其準確性。在烤車工況下，調整各表面的發射率、透射率等熱學參數，同時，通過外流場仿真，計算出不同車速下車輛外表面的對流換熱系數，為精確模擬車外環境的熱交換提供數據支持。在降溫工況下，對流體進出口參數進行修正，以確保仿真模型能夠準確反映空調系統對車內熱環境的影響。
下圖為仿真得到的流場與溫度場圖
通過對比仿真結果和試驗結果后，對物性進行修正，最終得到如下對標結果，說明仿真已經達到較高精度。
在熱環境模型搭建完成后，下一步將搭建人體熱舒適性模型。在研究人體熱舒適性時，建立人體生理組織的精確模型至關重要。課題采用Fiala熱生理模型，該模型廣泛用于模擬人體的熱調節和熱傳導過程，能夠全面反映人體在不同環境條件下的熱舒適狀態。為了描述人體組織內部的熱量傳遞機制，課題使用了以下生物熱傳導方程，該方程適用于均勻、體積不限的生物組織，體現了組織內的熱傳遞機制及相關的物理過程：
上述公式中，公式的左邊表示人體組織內部的熱傳導和換熱過程，右邊表示人體組織能量變化，式中：
