CRH2型高速列車空調(diào)系統(tǒng)與車內(nèi)流場質(zhì)量分析.pdf

1、高速鐵路的飛速發(fā)展和列車運(yùn)營速度的大幅提高，為人們的快捷出行帶來極大便利。同時，隨著生活水平的改善，人們對乘車舒適性的要求也越來越高。因此，車廂內(nèi)流場的質(zhì)量和熱舒適性受到設(shè)計(jì)人員和乘客越來越多的關(guān)注。高速列車空調(diào)系統(tǒng)比起常規(guī)時速運(yùn)行列車的空調(diào)系統(tǒng)有很大的不同，比如送風(fēng)口的布置位置、送風(fēng)方式、風(fēng)機(jī)參數(shù)的選擇等均與一般列車的空調(diào)系統(tǒng)不同，所以必須建立空調(diào)系統(tǒng)與車廂內(nèi)部空間的整體模型，對整體流場進(jìn)行數(shù)值模擬。全面深入的研究列車高速運(yùn)行、進(jìn)出隧

2、道和會車時，車內(nèi)的氣流組織情況和空氣質(zhì)量的好壞是極為必要的。
　　 本文基于三維、可壓縮、粘性流體流動N-S方程和帶有浮升力效應(yīng)的k-ε高Re數(shù)兩方程湍流模型，采用有限體積法仿真分析了高速空調(diào)客車車內(nèi)流場的變化情況。首先，研究了車頂各送風(fēng)口的出風(fēng)情況，并對送風(fēng)道和送風(fēng)口進(jìn)行了調(diào)整計(jì)算，以保證各送風(fēng)口出風(fēng)均勻，客室內(nèi)各流場分布良好；其次，研究了在夏季和冬季不同環(huán)境下列車以350km/h的速度高速運(yùn)行時車內(nèi)的氣流組織情況，并用流場指

3、標(biāo)和舒適性指標(biāo)，按照所推薦的我國高速空調(diào)客車車內(nèi)流場參數(shù)評價標(biāo)準(zhǔn)對車內(nèi)的熱舒適性進(jìn)行了評價；再次，還研究了兩車明線會車和隧道會車時會車壓力波對高速空調(diào)客車車內(nèi)流場和空氣質(zhì)量的影響；最后，對比分析了幾種典型評價標(biāo)準(zhǔn)的異同，并推薦出適合我國高速空調(diào)列車車內(nèi)流場參數(shù)的評價標(biāo)準(zhǔn)。
　　 計(jì)算結(jié)果表明：合理的送風(fēng)方式是保證車內(nèi)流場均勻分布和熱舒適性的關(guān)鍵。與常規(guī)的空調(diào)列車相比，CRH2型高速空調(diào)客車內(nèi)流場參數(shù)分布均勻，空氣質(zhì)量良好，舒適性

4、更高；由于車頂對稱分布的送風(fēng)口使得過道附近區(qū)域風(fēng)速高，溫度低，濕度大，舒適性較差，但這些區(qū)域不是人員的主要活動區(qū)，影響不大。在車速為350km/h，新風(fēng)口壓力為-250Pa的情況下，高速列車使用的空調(diào)系統(tǒng)能夠保證車內(nèi)的新風(fēng)供給，不會引起CO2的濃度過高。對于開放式高速列車空調(diào)系統(tǒng)，會車壓力波會通過空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)入口傳到車內(nèi)，使車內(nèi)壓力發(fā)生波動。計(jì)算結(jié)果表明，車內(nèi)壓力波動的變化趨勢與車外壓力變化趨勢基本相同，由于空調(diào)系統(tǒng)中高壓風(fēng)機(jī)的抑制作