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250km/h动车组软卧车送风系统及包间气流组织的研究

作　者: 曹瑜
导　师: 胡松涛
学　校: 青岛理工大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 250km/h动车组软卧车送风系统气流组织 CFD模拟实验
分类号: U270.383
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 38次
引　用: 3次
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内容摘要

随着铁路大面积的提速,列车的运行速度也进一步提高,动车组已广泛应用于铁路运输业之中。250km/h动车组软卧车是在现有的动车组座车的基础上经过技术改进而开发的,与座车相比,软卧车内装的调整使得送风道的结构及送风方式都发生了较大的变化:下送风道断面积减小20%;支立送风管面积减小了30%;窗侧增加了向下的竖直送风口。包间内的气流组织及包间之间的送风量都发生了相应的改变,有必要对此进行深入的研究,以便改善人们的乘车环境,提高列车空调送风系统的设计效率。本文以250km/h动车组卧铺车空调送风系统和包间内气流组织为例,进行了如下的研究工作:首先对此软卧车的送风系统和包间内的气流组织进行了CFD模拟,通过调整送风立管与下送风道连接处的面积对包间的送风量进行调节,使包间之间的送风不平衡率达到了10%以内,包间内温度场和速度场的CFD模拟结果表明温度场和速度场分布较为均匀,基本满足了客室内舒适性要求。其次按照送风立管与下送风道间面积的CFD模拟结果,以1:1的比例搭建原型实验台,分别对送风立管及送风口风量进行了测试,通过对比发现送风立管及包间的CFD模拟值与实测值趋势一致而且较为接近,基本满足了工程的要求,可见此种通过改变模型调节风量进而指导实验的方法是可行且有效的。最后对包间内的温度场和速度场进行了现场测试。通过与CFD模拟结果对比得出:温度和风速测试结果与CFD模拟结果吻合,满足铁标中关于温度场和速度场的要求,并用不均匀系数和空气分布特性指标(ADPI)两个评价指标对结果进行了评估。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-7
主要符号表  7-10
第1章绪论  10-17
  1.1 研究课题的背景及意义  10-11
  1.2 空调列车内气流组织研究  11-14
  1.3 列车空调送风系统的研究  14-16
  1.4 本课题研究的内容  16-17
第2章 250km/h动车组软卧车简介及动车组负荷计算  17-25
  2.1 250km/h动车组软卧车简介  17-19
  2.2 动车组负荷计算  19-24
  2.3 本章小结  24-25
第3章空调送风系统及包间内气流组织的CFD模拟  25-42
  3.1 数学模型的建立  25-27
  3.2 物理模型的建立  27-31
    3.2.1 送风系统的物理模型  27-29
    3.2.2 包间的物理模型  29-31
  3.3 模型网格的划分  31-32
    3.3.1 送风系统的网格划分  31-32
    3.3.2 包间网格的划分  32
  3.4 CFD模拟结果及分析  32-41
    3.4.1 空调送风系统 CFD模拟结果及分析  32-37
    3.4.2 包间气流组织的CFD模拟结果及分析  37-41
  3.5 本章小结  41-42
第4章空调送风系统及包间内气流组织的实验研究  42-53
  4.1 实验台及实验仪器介绍  42-45
    4.1.1 实验台的搭建  42-44
    4.1.2 实验仪器介绍  44-45
  4.2 测试方法概述  45-47
  4.3 空调送风系统测试  47-50
  4.4 包间气流组织测试  50-52
  4.5 本章小结  52-53
第5章结果分析及误差评价  53-63
  5.1 CFD模拟与实验结果对比分析  53-59
    5.1.1 送风系统结果及分析  53-56
    5.1.2 气流组织结果及分析  56-57
    5.1.3 气流组织评价  57-59
  5.2 实验误差概述  59-60
  5.3 实验误差构成与分析  60-61
    5.3.1 系统误差分析  60-61
    5.3.2 随机误差分析  61
  5.4 实验误差总体评价  61-62
  5.5 本章小结  62-63
结论与展望  63-64
参考文献  64-68
攻读硕士学位期间发表的学术论文  68-69
致谢  69

250km/h动车组软卧车送风系统及包间气流组织的研究

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