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空调硬座客车车厢内部热舒适性研究
| 论文题名： | 空调硬座客车车厢内部热舒适性研究 |
| 关键词： | 空调硬座客车;热舒适性;车厢超员;温度场分布;数值模拟 |
| 摘要： | 随着我国铁路运输事业的飞速发展,铁路空调客车已成为人们出行的主要交通工具,车厢内部的热舒适性也受到了人们越来越多的关注。目前我国铁路空调客车车厢内部热舒适性环境比较恶劣,主要表现为夏季偏冷、冬季偏热。西方一些发达国家,大多以航空运输为主,他们对于铁路空调客车车厢内部热舒适性的研究甚少。近年来,国内的一些学者开始对铁路空调客车车厢内部气流组织和热舒适性进行研究,但是大多数是在空载或者定员(人体模型比较简单)情况下进行的,而对于超员情况的研究还未涉及。根据我国目前的国情,铁路硬座客车车厢超员的现象是非常严重的,尤其是在节假日和寒暑假期间。超员肯定会对车厢内部的空气流场分布产生重大影响,也会影响车厢内部的热舒适性环境。因此,为了研究铁路空调硬座客车车厢内部的热舒适性环境,本文主要研究了以下几个方面: 1.在对YZ25G型铁路空调硬座客车车厢进行合理简化之后,用CA/D软件建立了车厢的物理模型,利用计算流体动力学软件CFD(Computational Fluid Dynamics),选用RNGκ-ε湍流模型,对空载、定员和超员三种工况下夏季车厢内部的空气速度场和温度场的分布进行了数值模拟。研究了送风参数、送风方式、回风口、送风口、太阳辐射及乘客对车厢内空气速度场和温度场分布的影响,研究表明:上述因素都能对车厢内空气速度场和温度场的分布产生影响。 2.根据铁路空调硬座客车车厢内空气速度场和温度场的分布情况以及乘客个体对热感觉的不相同,利用热舒适性评价指标——预测平均评价PMV(Predicted Mean Vote)和预测不满意率PPD(Predicted Percent Dissatisfied)分析研究了车厢内乘客的热舒适性。研究了定员和超员两种工况下车厢内不同送风参数和送风方式对热舒适性的影响。研究表明:车厢内采用条形送风方式虽然比孔板送风方式更加合适,但目前铁路空调硬座客车实际运行时的送风参数和送风方式仍旧难以满足乘客的热舒适性要求,尤其在超员的时候,车厢内的热舒适性环境更加恶劣。 3.针对我国目前铁路空调硬座客车车厢实际运行时超员的现状,着重对超员情况下如何满足车厢内乘客的热舒适性要求进行了研究。对送风口的形状和位置进行了改进设计,比较分析了不同的送风速度和送风温度下超员车厢内空气速度场和温度场的分布和热舒适性环境,得到了最优的送风速度和送风温度,为今后铁路空调硬座客车车厢内部的热舒适性研究提供了依据。 |
| 作者： | 王志全 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 邱泽阳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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