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原文传递高速客车排风口阻力系数研究

论文题名：	高速客车排风口阻力系数研究
关键词：	高速客车;排风口;数值模拟;局部阻力损失;阻力系数
摘要：	随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，近年来我国高速铁路网也迅速发展，高速客车以“方便、快捷、安全、舒适”的特点成为我国国民出行和旅游的首选交通工具。高速客车排风口是排风系统的重要部件，而且在整个通风系统中具有重要作用，其性能不仅直接关系到客车内部的空气质量、环境舒适度、旅客的身心健康及通风系统的经济性，而且还影响到通风系统的新风进入和废气排出。　　在高速客车中排风口的设计对整个通风系统有着重要的意义，其设计合理与否关系到客室内环境的质量。而对排风口流动阻力性能的研究则是高速客车通风系统研究的重要部分。　　本文对国内外高速客车的排风系统做了简要概述，以其中一种高速客车排风口做为研究阻力系数的对象。客车内的废气经过排风口是一个复杂的流动现象，其流动阻力系数的影响因素众多，有流体的物理性质、研究对象的几何形状、外界工况、客车的运行速度等，要充分考虑到各种工况条件的影响，从理论上确定排风口流动阻力系数是很难实现，通过实验来研究不仅难于改变所要求的工况条件，而且耗费的成本较高，所以只能通过数值模拟的方法来研究排风口的阻力系数。因此，本文主要采用CFD数值模拟软件，对夏季和冬季两个主要工况下的排风口阻力特性进行深入的研究，通过简化研究对象的模型建立排风口风洞模拟系统，分别研究了高速客车在静止和运行状态下的排风口阻力系数和特性。本研究是基于对三维非可压的标准k-ε湍流双方程模型，以有限体积法模拟分析了高速客车排风口阻力特性和阻力系数的变化情况。　　得到的主要结论是:客车在静止状态下，外界温度对排风口阻力系数几乎没有影响，但阻力系数随着车内温度的升高而增大，在夏季和冬季工况下阻力系数随排风量的增大而减小;客车在运行状态，两工况条件下排风量不变时，随着客车速度的增大，排风口局部阻力损失和阻力系数也变大，其中车速越高阻力系数的增量越大;在客车速度不变时，随着排风量的增大，排风口的局部阻力损失在增大，而阻力系数在减小，其中排风量越小的时候，阻力系数的增量越大。
作者：	丁立利
专业：	车辆工程
导师：	何忠韬
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文