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高速列车车内压力波动特性仿真研究
| 论文题名： | 高速列车车内压力波动特性仿真研究 |
| 关键词： | 高速列车;通风系统;车内压力;波动特性;控制策略 |
| 摘要： | 近年来，我国高速铁路技术发展迅速，高速列车的运行速度不断提高。高速运行的列车在会车或者进隧道时，其车体表面将会产生较大的压力波动，这就导致列车通风系统进出风口处空气流量不平衡，从而引起车厢内空气压力发生变化，使旅客感到不适，严重时还会对其身体造成伤害。我国铁道部规定列车车厢内压力波动最大值不超过1000Pa，压力变化率不超过200Pa/s。目前我国列车空调设备及其技术与世界发达国家相比尚有差距，空调通风装置还需要不断改进和创新，以满足旅客对客车车内空气品质及舒适度的要求。 本文借助于商业软件FLOWMASTER，开发了一个能够模拟高速列车通风系统工作过程的一维仿真平台。首先以CRH380BL型高速列车通风系统作为研究对象，基于FLOWMASTER搭建了高速列车通风系统一维仿真模型，并利用模型进行稳态计算和动态仿真。在设计工况下进行稳态仿真，计算结果与设计标准相匹配，经校核计算得列车通风系统满足设计要求，验证了模型的正确性，说明可以利用FLOWMASTER软件建立高速列车通风系统的仿真平台。动态仿真分析了列车明线行驶、侧风环境下行驶、列车交会以及过隧道等不同工况下车厢内压力波动的形成规律。仿真计算得到列车明线行驶及在侧风环境下行驶时，车厢内压力低于一个大气压，并保持在一个稳定值。列车交会以及过隧道时，车厢内压力有一定程度的波动，分析了车内压力波动特性，得到了压力波动幅值、压力变化率幅值与车速的关系，分析了列车不同工况下运行对乘坐舒适度的影响。最后，以减小车厢内压力波动为优化目标，对通风系统控制策略进行研究。 通过研究发现：用一维仿真软件分析和评价高速列车通风系统压力波动情况是可行的，并通过对非稳态工况下通风系统的运行情况的研究，得出车内压力波动特性，为今后通风系统的优化研究奠定了基础。 |
| 作者： | 杜雅娟 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 徐宇工 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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