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运行和气象条件对高速列车车内环境的影响研究
| 论文题名： | 运行和气象条件对高速列车车内环境的影响研究 |
| 关键词： | 高速列车;车内环境;运行参数;气象条件 |
| 摘要： | 本文主要研究气象和运行条件对高速列车车内环境的影响，气象环境包括外界大气的温度、湿度和太阳辐射强度等;运行环境包括列车明线行驶、侧风条件行驶、列车交会和过隧道等;高速列车即为最高时速在200km/h以上的列车，车内环境主要包括车厢内的压力、温度和湿度。 本文借助流体仿真软件FLOWMASTER，分别搭建了CRH380BL型高速列车头/尾车和中间车空调系统和车厢的一维仿真模型。在设计工况下，计算得出的空调系统通风量、车厢内的压力、温度和湿度等参数与设计标准接近。这证明了一维仿真模型的正确性，即可以使用该模型计算CRH380BL型高速列车车内压力、温度及湿度。 首先计算了在不同的运行条件下，CRH380BL型高速列车头车、中间车和尾车车厢内压力的变化情况。当列车在明线行驶时，车厢内的压力为定值。但车内的压力低于一个大气压，当车速越大时，车内的负压越大。列车在有侧风条件下行驶时，由于迎风侧背风侧进风口所受压力不同，两个新风口之间连接元件较少，出现了迎风侧进风口进风，背风侧进风口出风的情况，二者风量之差与空调系统排风量在数值上相等;列车排风口位于列车一侧，本文计算了列车排风口分别位于迎风侧和背风侧两种情况时车内的压力，结果表明两种情况下车内压力相差很小。两车等速会车时，交会侧进风口压力出现波动，而非交会侧进风口并不会产生如此大的压力波动，因此这两个进风口在某些时刻也会出现一个进风口进风，另一个进风口出风的情况;当关闭交会侧进风口风门时，车厢内的压力波动明显变小，且车厢内的压力波动曲线基本与背风侧进风口压力波动曲线一致。当列车过隧道时，车厢内的压力波动幅值随着车速的增大逐渐变大，压力波动规律与进风口的压力波动规律趋于一致。本文还分析了影响车厢内压力波动的因素，主要包括进风口和排风口的压力、风机特性和风道阻力特性，并通过调节回风门开度（即调节风道阻力特性）和风机频率（即调节风机特性）相结合的方法，使运行中的列车，即使不关闭空调系统的进、排风口，车厢内的压力也不会产生过大波动。 其次，本文计算了冬季工况和夏季工况时，外界大气温度、湿度和太阳辐射强度、车内载客量和运行速度等对CRH380BL型高速列车车内温度和湿度的影响，并通过FLOWMASTER软件计算出了能够使车厢内的温度和湿度维持在舒适范围内时的空调加热功率、制冷功率和加湿、除湿量。 |
| 作者： | 关靓茹 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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