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空调列车软卧包厢内气流组织数值模拟
| 论文题名： | 空调列车软卧包厢内气流组织数值模拟 |
| 关键词： | 空调列车;软卧包厢;气流组织;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国铁路建设的发展和人们生活水平的日益提高，空调旅客列车已经成为铁路客车的主流，车厢内环境的舒适性也日益被关注。传统的客车空调设计主要考虑以冷暖为主要标志的热环境问题，通常只考虑总热交换量和总送风量，车厢内的气流分布、温度分布、污染物浓度分布无法精确设计。本文以25T型空调软卧客车为研究对象，利用数值计算方法对不同气流组织下软卧包间内部的温度场、速度场、CO2浓度场的分布进行了模拟。计算中以N-S方程为流动控制方程，三维湍流模型使用标准k-ε模型，计算区域的离散采用有限容积法，使用迎风差分格式，速度-压力耦合采用SIMPLE算法。计算中综合考虑了太阳辐射、车体壁面传热、人体散热等传热过程，并考虑了由温差引起的浮升力的影响。 本文采用FLUENT软件对25T型软卧包厢内不同通风方式进行数值模拟。首先对模型进行简化和网格划分，然后对软卧包间内顶置中央孔板送风方式和两侧条缝送风方式建模，并进行了改变送风参数条件下的模拟计算。本文对两种送风方式分别计算了不同的送风参数组合条件下的温度场、速度场、CO2浓度场，得到了两种送风方式下各自的最佳参数组合，孔板送风方式的最佳送风参数组合为送风温度为18℃，送风速度为1.0m/s;条缝送风方式的最佳送风参数组合为送风温度为20℃，送风速度为2.3m/s。软卧包厢的孔板送风方式能保证满足热舒适性要求，是较好的送风方式;而两侧条缝送风方式在保证热舒适性的基础上可以更进一步改善流场的均匀分布。在相同送风量的条件下，条缝送风比孔板送风具有送风温度高，温度场、速度场更均匀，空气品质好，节能等优点，是两者中较佳的气流组织模式。将25T型空调列车软卧包厢内速度、温度和CO2浓度实测数据与模拟结果进行对比，两者吻合良好，证实了数值计算的可靠性。 |
| 作者： | 胡春莲 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 张登春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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