硬臥客車內(nèi)氣流組織的數(shù)值模擬與空調(diào)方式的優(yōu)化研究.pdf

1、隨著鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，鐵路客車已成為人們外出旅行的主要交通工具，但目前空調(diào)客車內(nèi)的熱環(huán)境和空氣品質(zhì)不能滿足旅客要求。例如，空調(diào)硬臥車廂內(nèi)各鋪位之間溫度分布不均勻;在乘坐長途列車時，旅客常常會出現(xiàn)口干、鼻塞、頭暈、皮膚干燥、煩躁等不良癥狀。氣流組織的好壞是影響空調(diào)列車室內(nèi)熱環(huán)境和空氣品質(zhì)的決定性因素，故本文將對空調(diào)列車室內(nèi)氣流組織進行模擬研究。
　　經(jīng)大量研究成果表明，Standard k-ε紊流模型被應(yīng)用于研究空調(diào)車廂內(nèi)氣流組織

2、領(lǐng)域已十分成熟。本文依此結(jié)論為基礎(chǔ)，以YW25K型空調(diào)硬臥列車為研究對象，借助PHOENICS模擬軟件，模擬幾種典型紊流模型，通過對比分析找到更合理的紊流模型。然后，采取相同紊流模型，分別對不同網(wǎng)格劃分方法及不同迭代次數(shù)進行模擬分析，找到合適的網(wǎng)格劃分方法及迭代次數(shù)。并通過實驗驗證的方式證明所建立的數(shù)學(xué)模型、物理模型、熱源條件處理及松弛因子選取等的合理性和可信性。
　　由于整節(jié)車廂模型復(fù)雜，計算量大且耗時，為方便后續(xù)進一步研究，本

3、文提出一種大空間的模擬簡化方法，采取對邊界條件進行適當(dāng)處理，實現(xiàn)用中部臥鋪隔間代替整節(jié)車廂進行研究，通過分析得出該簡化方法是合理的、可信的。
　　本文通過對不同送風(fēng)角度及不同送回風(fēng)方式進行模擬，分析各種情況下硬臥車廂內(nèi)典型斷面的氣流組織評價指標，得出40°左右為合理的送風(fēng)角度，每層鋪位上側(cè)送風(fēng)車廂端部回風(fēng)（即工位送風(fēng)）為較合理的送回風(fēng)方式。
　　本文的研究結(jié)果對改善空調(diào)硬臥客車內(nèi)的舒適狀況和空氣品質(zhì)提供重要的參考依據(jù)。