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列车空调通风系统的数值仿真

刘刚  
【摘要】: 随着我国铁路客车高速化的发展进程,高速客车的辅助设备技术必须迅速适应这一发展要求。目前空调客车的运行时间往往比较长,旅客在乘车过程中常常出现疲倦、头晕、口渴、胸闷等情况,这些都是由于空调客车内空气状况恶劣所引起的。因此,改善空调客车的空气调节系统,使其能够为乘客提供较高品质的空气从而满足乘客的乘车舒适度,具有十分重要的现实意义。 计算机和计算流体动力学(CFD)技术的不断发展,为三维数值模拟能得到越来越广泛的应用提供了条件。目前利用CFD进行模拟正逐步成为了解流体机械内部流动状况的重要手段。本文通过考虑多种因素对车厢内流场进行数值模拟并比较验证,得出空气含湿量以及人体的散热与散湿对车厢内环境造成的影响,为人们在应用数值模拟方法下对列车空调通风系统的设计提供了可借鉴的参考因素。 论文首先建立空调列车的几何模型并进行网格划分,然后对现有的列车空调通风系统进行数值模拟仿真,通过模拟所得结果观察车厢内的空气流动以及温度分布等情况,找出空调通风系统需要改善之处。对传统的空调客车结构进行优化,通过对优化结果的分析,验证改进方案的优劣性。对不同外界环境下的车厢温度情况进行了数值模拟,并对外界热辐射造成的车厢温度变化情况进行了比较。考虑多种因素对空调客车内空气状况的影响,如空气的含湿量,人体散热与散湿等人体工况,对各种条件下空调通风系统进行数值模拟,并且了解到各种因素对车厢内空气状况的影响。


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