Passive Natural Ventilation in Vehicles

Abstract

Temperature is the environmental factor that affect the human comfort level, passenger thermal comfort is mainly influenced by inside cabin of the vehicle temperature. In hot weather,when the vehicle parks in direct sunlight conditions, the cabin will form a high-temperature thermal environment and pose a serious threat for children and pets left in the car. The solutions proposed in the literature to reduce the temperature of the cabin during parking are depending on active systems, in other words taking advantage of the vehicle battery which may consume the battery power for long parking periods. Also, these solutions may use solar energy as an electrical source, but the safety is not granted because, these systems need vehicle window opening. A system working by a natural ventilation that passively reduce the temperature inside the vehicle when it is parked was made, the system reduced more than20 C°. The passive ventilation system consists of decorated safe holes above and under the cabin of vehicle in order to make an air circulation between the outside and the inside of the vehicle due to the temperature gradient between inside the cabin and the temperature under the vehicle (shadow). Computational Fluid Flow (CFD) simulation is carried out by using ANSYSsoftware in order to have the optimal design of the proposed system and the accurate results.

الملخص

درجة الحرارة هي العامل البيئي الذي يؤثر على مستوى راحة الإنسان ، وتتأثر راحة الركاب بشكل رئيسي بدرجة حرارة المقصورة الداخلية في الطقس الحار ، عندما تركن المركبةتحت اشعة الشمس المباشرة ، ستشكل المقصورة بيئة حرارية عالية الحرارة وتشكل تهديدًا خطيرًا للأطفال والحيوانات الأليفة. تعتمد الحلول المقترحة في الدراسات السابقة لتقليل درجة حرارة الكابينة أثناء الوقوف على الأنظمة النشطة، بمعنى آخر الاستفادة من بطارية السيارة التي قد تستهلك طاقة البطارية لفترات الانتظار الطويلة. أيضا ، قد تستخدم هذه الحلول الطاقة الشمسية كمصادر كهربائية ، ولكن لا يتم منح السلامة لأن هذه الأنظمة تحتاج إلى فتح نافذة السيارة. ولذلك ، فإن الغرض من هذا المشروع هو تصميم نظام تهوية طبيعي يقلل من درجة الحرارة داخل المركبة عندما تكون متوقفة; حيث يتكون النظام من ثقوب آمنة مزينةفوقوتحتمقصورة المركبة من أجل إجراء تدوير الهواء بين الخارج وداخل السيارة بسبب الفرق في درجة الحرارة بين داخل المقصورة ودرجة الحرارة تحت المركبة (الظل). يتم تنفيذ محاكاة (CFX) باستخدام برنامجANSYSللنظام المقترح والنتائج الدقيقة.والغرض من مشروعنا هو إنشاء نظام يعمل عن طريق التهوية الطبيعية دون استخدام أي طرق كهربائية حيث سوف يتم تصميم النظام عن طريق عمل محاكاة لمقصورة المركبة.