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青藏铁路客车采暖电加热器的应用研究
| 论文题名： | 青藏铁路客车采暖电加热器的应用研究 |
| 关键词： | 青藏铁路;客车;低气压环境;电加热器;自然对流;罩表面温度 |
| 摘要： | 青藏铁路是我国铁路网的重要组成部分，是国家“十五”四大标志性工程之一，为西部大开发的重点工程之首。青藏铁路(格拉段)位于青藏高原腹地，是世界上海拔最高、高海拔段最长的高原铁路，高寒的气候环境使青藏铁路客车冬季的热负荷非常大，而车内的空调设备在低温、低气压工况下的制热量非常有限，客车冬季热负荷的绝大部分是由布置在客车车窗部位的电加热器(组)承担的。因此，研究如何在青藏铁路客车上合理、高效的应用电加热器(组)，使其散热量能够得到充分利用，对于高原铁路客车运行节能具有十分重要的意义。 本文首先从电加热器在高原低气压环境中的换热机理入手，在理论上对低气压环境中自然对流换热系数的变化进行了分析，结合实验，求解得出了高原低气压环境中自然对流换热系数变化的经验公式，并通过实验进行了验证。该经验公式为电加热器(组)在青藏铁路客车上的推广应用提供了理论依据。 在对电加热器(组)的换热机理进行充分研究的基础上，提出了一种与列车车体结构相结合的电加热器(组)应用方案。通过对该方案进行的原型实验，进一步对车窗部位的温度场、速度场和装饰罩表面温度在常压环境和青藏铁路极端低气压(54kPa)环境中的实验数据进行了对比研究，定性阐述了本方案的三个关键环节(电加热器安装形式、热流通道的设计、罩表面温度)之间的相互关系，论证了该方案的合理性。 装饰罩表面温度是电加热器(组)在青藏铁路列车上应用必须重点控制的一个重要指标。本文通过在不同低气压环境中将某电加热器(组)罩面温度控制在一定范围，得出了该电加热器(组)在不同低气压环境中的最大使用功率，并从电加热器(组)产品设计的角度提出了合理化建议。 本文的研究为青藏铁路客车内部热环境控制提供了重要的参考资料，也为在高原低气压环境中的设备产热、传热和人体热舒适的研究提供了一定的理论基础和第一手的实验资料，这对于高原低气压热环境的研究具有十分重要的意义。 |
| 作者： | 张长兴 |
| 专业： | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 导师： | 刘国丹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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