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不知道各位小伙伴在开车或乘车的时候有没有碰到过类似的问题：当有人下车后用力关门时，坐在车内的你耳朵会感到一阵懵，有点像坐飞机或者是乘高铁过隧道时的感觉。我的车子密封没那么好，我的耳朵也没有特别灵敏，所以我倒是没有特别碰到过这种问题，不过在网上搜一下关门耳压关键词，还是能搜到很多朋友的反馈，比如：
又比如：
再比如：
甚至是：
可见关门耳压问题不是个别问题，甚至严重了能让人听力下降，需要口服头孢类的消炎药。所以今天我们就来聊聊汽车的关门耳压问题。
为什么关门时会产生耳压问题？
汽车的乘员舱是个相对封闭的系统，为了保证乘员舱内部良好的驾乘环境，降低NVH噪音，提高空调效率等，现代汽车的密封性越来越高，乘员舱密封性的提高是导致产生关门耳压问题的主要原因。当车门关闭时，车门会在极短时间内将大量的空气卷吸进入乘员舱，由于车身的密封性，卷入的气体无法及时从车内泄露到车身外，大量气体在乘员舱内被压缩从而导致了乘员舱内的压力陡增。压力的突然变化作用于人耳鼓膜处，使鼓膜产生变形从而使驾乘人员感到不适。
有研究表明，当人耳鼓室与外界气压差超过400-670Pa时，鼓膜就会产生胀感，一般来说当车门以正常的关门速度1-2rad/s关闭时，最大压差介于200-500Pa之间，已经超出了人耳舒适性范围，当车身密封性更好，空间更小，关门速度更快时，压差会更大，不适感将会更加明显。
如何进行关门耳压问题的CFD仿真
作者没有做过类似的分析，在网上搜所了一些文献，这里简单介绍一下国内外对于关门耳压问题的仿真研究结果以及CFD的仿真方法。
首先讲讲CFD仿真对于关门耳压问题的意义。第一可以通过CFD仿真定量研究关门耳压问题产生的原因，详细分析车门关闭瞬间车内压力的变化，流场的变化等，分析不同影响因素比如乘员舱体积，泄压阀大小，关门角速度等对人耳处压力变化的定量作用规律。第二则是可以通过CFD仿真，对关门耳压问题进行优化，比如可以对乘员舱泄压阀位置布置，大小形状等提出一些优化的建议。
关门耳压CFD仿真最重要的就是要模拟出关门瞬间车内的压力及流场变化，一般都是采用重叠网格技术。需要准备一套主域网格和从域网格，主域由长方体计算域及除车门外的车体几何模型组成，从域由车门及其周围的长方体组成。分别对主域和从域进行网格划分，确定包含车门关闭速度大小在内的各种物理条件和边界条件，最后确定压力监测点的位置。
最早采用CFD方法研究关门耳压问题的是韩国学者Y L Lee和S H Hwang，他们测试了市面上43款车的乘员舱体积和气体泄漏量，得到乘员舱体积范围在2500-3000cm3，气体泄漏量范围在0.18-0.28m3/s。通过CFD仿真，他们发现车内压强峰值随着车门关闭速度的增加接近于线性增加；增加气体泄漏量对峰值压力的减小有一定作用，但是没有关门速度影响大，另外，随着气体泄漏量的增加，车门关闭后，车内压强峰值的下降速度也随之加快。
国内也有一些相关的研究，吉林大学张瑞采用SC/TETRA软件对米拉模型（一种空气动力学经典模型）车门关闭过程进行了数值仿真，研究了车门关闭角速度对乘员舱人耳处压力的影响，车身气体泄漏面积以及不同的乘员舱泄压阀位置对人耳处压力的影响。与韩国学者研究类似，结果表明车门关闭速度对乘员舱人耳压力影响较大，接近线性。乘员舱泄压阀面积对耳压有一定影响，但是作用较弱。不同的泄压阀位置对乘员舱耳压也有一定影响，但是影响也较弱。
湖南大学的陈枫采用STARCCM+软件，针对小型电动车的乘员舱关门耳压问题进行了分析，采用多孔介质来代替泄压阀和车身侧围等腔体处的能量损失。通过整车气密性实验确定多孔介质的阻力系数。在这个基础上进行了车门关闭过程的流场及压力场分析。结果表明当泄压阀阻力系数减小为原来的1/2，车内峰值压强减小17.8%；泄压阀面积增大一倍时，车内峰值压强减小55.5%，但是这种减小的效果随着泄压阀面积的增大逐渐减弱；泄压阀位置对车内压强影响很小。由于车型不一样，这篇文献结论与吉林大学张瑞的研究结论有一些差异，作者认为主要是本篇文章中是小型车的关系，车内压力对泄压阀更敏感。
如何解决关门耳压问题
关门耳压问题应该是现代汽车密封性逐渐提高后产生的新问题，在研发中需要平衡乘员舱密封性与关门耳压的问题。通过CFD仿真可以在项目前期识别出可能存在的关门耳压问题，但是对于车门关闭时耳压舒适性还没有明确的评价指标。通过对车内流场的优化，尤其是泄压阀大小位置等的优化，以及密封条等的设计，可以对关门耳压问题进行优化。
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