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硬卧客车内气流组织的数值模拟与空调方式的优化研究
| 论文题名： | 硬卧客车内气流组织的数值模拟与空调方式的优化研究 |
| 关键词： | 硬卧客车;空调列车;气流组织;室内热环境;PHOENICS模拟;k-ε紊流模型 |
| 摘要： | 随着铁路事业的快速发展，铁路客车已成为人们外出旅行的主要交通工具，但目前空调客车内的热环境和空气品质不能满足旅客要求。例如，空调硬卧车厢内各铺位之间温度分布不均匀;在乘坐长途列车时，旅客常常会出现口干、鼻塞、头晕、皮肤干燥、烦躁等不良症状。气流组织的好坏是影响空调列车室内热环境和空气品质的决定性因素，故本文将对空调列车室内气流组织进行模拟研究。 经大量研究成果表明，Standard k-ε紊流模型被应用于研究空调车厢内气流组织领域已十分成熟。本文依此结论为基础，以YW25K型空调硬卧列车为研究对象，借助PHOENICS模拟软件，模拟几种典型紊流模型，通过对比分析找到更合理的紊流模型。然后，采取相同紊流模型，分别对不同网格划分方法及不同迭代次数进行模拟分析，找到合适的网格划分方法及迭代次数。并通过实验验证的方式证明所建立的数学模型、物理模型、热源条件处理及松弛因子选取等的合理性和可信性。 由于整节车厢模型复杂，计算量大且耗时，为方便后续进一步研究，本文提出一种大空间的模拟简化方法，采取对边界条件进行适当处理，实现用中部卧铺隔间代替整节车厢进行研究，通过分析得出该简化方法是合理的、可信的。 本文通过对不同送风角度及不同送回风方式进行模拟，分析各种情况下硬卧车厢内典型断面的气流组织评价指标，得出40°左右为合理的送风角度，每层铺位上侧送风车厢端部回风（即工位送风）为较合理的送回风方式。 本文的研究结果对改善空调硬卧客车内的舒适状况和空气品质提供重要的参考依据。 |
| 作者： | 曾亚明 |
| 专业： | 环境工程 |
| 导师： | 周传辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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