高速列车空调系统与车内压力控制技术研究

为了避免高速列车空调系统运行引起的压力变化对列车其他系统及乘客的乘坐舒适度造成影响,对如何控制空调系统运行时的车内压力进行了研究,并有效解决了高速列车空调系统运行压力引起的侧门关闭故障。     

标准动车组空调压力波保护系统的优化

针对"复兴号"标准动车组在运行过程中由于线路条件导致车内压力波动过大的问题,对空调压力波保护系统进行了优化改进。     

高速空调客车通过隧道时车内压力波数值方法初探

高速列车通过隧道时会带来乘客舒适性问题。现利用流入、流出相邻两节密封车厢的流量关系,发展了高速空调客车车厢在彼此隔离条件下车外压力引起的车内压力计算方法,模拟了客车在加装风量调节式控制系统时隧道单车压力波与会车压力波条件下的车内压力波动规律,验证了该类系统减缓车内压力的有效性。     

快速地铁列车过隧道压力变化特性实车试验研究

为研究快速地铁列车在隧道内运行时的“列车-隧道”耦合空气动力特性，在杭海城际铁路开展实车试验，分别对列车以100 km/h与120 km/h的速度通过隧道时的车内外压力变化情况进行研究，计算压力峰-峰值、3 s压力变化幅值与1.7 s压力变化幅值，对比列车进隧道与出隧道过程中车内外压力变化情况，分析不同车辆编组位置与不同列车运行速度对车内外压力变化的影响，研究空调机组状态与车内压力变化幅值之间的关系。研究结果表明，快速地铁列车进出隧道过程中压力变化幅值相近；列车进入隧道并在隧道内运行时，尾车车内压力变化速率最快，车外压力峰-峰值从头车向尾车逐渐减小，而车内压力峰-峰值沿车长方向基本不变；当列车速度不同时，车内外压力对比应在无量纲时间下进行，随着列车速度的增大，车内外压力峰-峰值增大，压力变化速率加快；关闭空调机组可以显著减小车内压力变化速率，可为乘客舒适性研究提供参考。     

我国铁路空调客车空气净化问题的研究

空气质量是影响空调客车车内环境的重要因素，受到车外大气环境，旅客等多种因素的影响，空气净化是保证空气质量的主要手段。目前我国空调客车的空气净化存在着一些不足，由于我国大气环境变化复杂，旅客列车的运行区域大，不同的地区，不同的季节对车内空气质量产生不同影响，现在的空调客车净化空气采用单层尼龙过滤网，效率较低，不适应我国列车的实际运行工况，对客车车内人员和设备维护产生了很多问题。深层过滤器有拦截，惯性，扩散，重力和静电5种效应共同发挥作用，其过滤效率大大超过单层尼龙网的过滤效率，容尘量也是单层尼龙网的数倍，研制符合空调客车回风系统及其他方面要求的新型深层空气过滤器，能起到很好的过滤效果，大大提高车内空气洁净度，是一种较好的提高车内空气质量的方案。     

高速列车车内压力波动值计算方法初探

高速列车在隧道内运行时，车外的压力变动会引起列车车内压力的变动，从而带来乘客感觉舒适性问题。为解决这一问题需要采取压力保护等措施，而计算列车车内压力波动是必不可少的基础性工作。利用流入流出单节密封车厢的流量关系，以连续换气方式和截止阀方式为例，模拟了列车在安装这两种装置时隧道单车压力波与会车压力波条件下的车内压力波动规律，验证了计算方法在计算车内压力方面的有效性。     

地铁车内空气参数指标分析

在分析国内外建筑室内环境品质研究成果的基础上，参考铁路空调客车空气参数的相关标准，并结合地铁客车车体自身特点和运行特点以及车内空气参数的具体条件，对车内空气参数的热舒适性指标、空气品质指标和气流组织指标的选取进行分析。指出对地铁客车热舒适性指标的温、湿度需严格控制。同时对地铁空调客车车内空气参数指标涉及的内容和相关问题进行探讨。     

城市轨道交通车辆智慧空调技术

智慧空调技术作为城市轨道交通车辆智能化运营的重要技术手段，主要根据车辆运行环境数据来调整空调运行模式，进而改善车内舒适度，对空调机组运行状态进行实时监测及关键零部件故障预警，实现空调机组的智能化健康管理，提升空调运营维护效率。智慧空调系统由车辆空调、车载网络及PHM(故障预测与健康管理)地面支持系统结合搭建而成，通过传感器来监控车辆空调使用环境数据，并自适应性调节空调运行状态以改善车内空气质量。在故障预测及健康管理方面，智慧空调技术通过搭建诊断模型，采集并传输空调机组运行状态数据，实现对空调机组多发性故障的及时预警，对关键零部件使用寿命进行老化预测并采取相应的健康管理措施，进而保障空调机组的安全运行。在车辆的维修维护中，智慧空调技术结合不同的诊断及预警模型数据，合理制定空调机组修程，将空调机组故障修与定时修为主的传统维修模式发展为基于安全监控和健康管理的智能化“状态修”模式。     

铁路普通空调客车取暖期相对湿度分析及改善对策

GB／T 12817-1991《铁道客车通用技术条件》对铁路空调客车车内空气的温度和湿度都提出了要求，但现行普通空调客车的空调系统只能对空气温度进行严格控制，而没有相应的空气湿度控制装置。特别是取暖期在北方运行的空调客车，其车内湿度远远低于国家标准中的相应规定，降低了旅客乘坐舒适度。     

某地铁车内噪声超标原因分析

针对某地铁车内噪声超标问题,从车辆、轮轨、线路三个方面展开研究,系统测试分析了车辆的牵引、空调系统,车辆、轨道结构,轮轨粗糙度等因素对车内噪声的影响特性。研究表明,牵引、空调系统、不同轨道形式对运行车辆车内噪声影响较小。车内噪声的显著频带为 400~800Hz、1105Hz,与车轮非圆没有直接关系;1105Hz 与钢轨打磨后磨痕有关。车内噪声主要与以下三个因素有关：一是透射噪声,车辆内移门存在漏风问题,车外噪声传入车内;二是结构传声,轮轨或轨道以上频段的振动激励经过轴箱-构架-车体传递,进而激励车内内装等结构振动产生辐射噪声;三是在以上频段,不同轨道的垂向衰减率低于标准规定下限值。此研究对地铁车辆降噪有一定的参考价值。     

某地铁车内噪声超标原因分析

针对某地铁车内噪声超标问题,从车辆、轮轨、线路三个方面展开研究,系统测试分析了车辆的牵引、空调系统,车辆、轨道结构,轮轨粗糙度等因素对车内噪声的影响特性。研究表明,牵引、空调系统、不同轨道形式对运行车辆车内噪声影响较小。车内噪声的显著频带为 400~800Hz、1105Hz,与车轮非圆没有直接关系;1105Hz 与钢轨打磨后磨痕有关。车内噪声主要与以下三个因素有关：一是透射噪声,车辆内移门存在漏风问题,车外噪声传入车内;二是结构传声,轮轨或轨道以上频段的振动激励经过轴箱-构架-车体传递,进而激励车内内装等结构振动产生辐射噪声;三是在以上频段,不同轨道的垂向衰减率低于标准规定下限值。此研究对地铁车辆降噪有一定的参考价值。     

运行中地铁列车的车内外压力变化特性研究

通过对我国某型地铁列车进行隧道空气动力学实车线路试验,得到地铁列车实际运行过程中车内、外压力变化规律。试验结果表明:该型地铁列车车内压力变化满足我国地铁设计规范舒适度评价标准及美国地铁人体舒适度评价标准。地铁列车运行过程中,最长隧道区间的车内、外压力变化幅值明显大于其它隧道;列车以不同速度和模式运行中,车内1.0 s、1.7 s、3.0 s时的压力变化幅值和车外各测点压力变化幅值均不相同,车体表面测点压力变化由车头至车尾方向呈逐渐减小的趋势。     

青藏线列车上座率对空调与制氧能耗的影响研究

为探索青藏线空调列车在夏季行驶过程中不同乘客上座率时空调与制氧系统的节能运行模式，在考虑车体围护结构非稳定传热的基础上，建立25T型高原列车内物理场与热舒适数值计算模型，分析不同上座率与不同空调运行模式下车厢内温度场、流场、CO₂分压力场的分布特性以及空调和制氧总能耗。结果表明：新风量大小对空调与制氧能耗的影响呈相反趋势，对制氧能耗影响显著，空调能耗在总能耗中占比较小。乘客上座率下降导致新风需求减小，引起空调能耗增加，制氧能耗降低，总能耗降低。低上座率时就座方式对车内温度场、CO₂分布均产生一定的影响，相同上座率条件下合理的就座位置可改善乘客周围局部热环境与空气品质。本文提出的根据乘客上座率适时调节送风参数以降低空调和制氧能耗的措施，可同时满足“车内空气品质、热舒适、节能”三者的协调统一。     

市域列车车内压力保护系统研究与探讨

根据成都市轨道交通18号线车辆内部压力波动控制要求和运行特点,提出一种基于列车实时位置信息的新型车内压力保护方法,通过列车信号系统向TCMS传输列车实时位置信息,TCMS根据获取的位置信息实时控制车内压力波保护风阀,相比传统的被动式压力保护方法,该方法大幅简化系统结构,为市域车辆及快速轨道交通的压力波动控制问题提供一种...     

复兴号动车组车内压力波动关键因素耦合研究

高速列车过隧道时,会形成交变压力进而导致车厢内压力波动加剧,对旅客耳部舒适性产生严重影响。研究人员为了减缓车内压力波动,往往需要通过大量的实车试验获取车内压力变化规律,以确定列车过隧道时空调压力阀的开闭条件,但同时也导致了试验成本的急剧增加。因此,本研究旨在定量化建立各关键设计参数与车内压力波动幅值之间的联系,以节约相应的试验成本。首先,基于三维、非定常、可压缩的RANS方程与k-ε两方程湍流模型,采用数值计算方法揭示列车运行速度与隧道长度对车外压力波动的影响机制,并基于动模型试验验证了数值计算的可靠性。同时建立基于车体气密性指数的车内外压力理论转换计算方法,并基于实车试验验证了这一转换方法的准确性。最终,结合响应面法,提出以车内压力3 s变化率为响应值,以列车运行速度、隧道阻塞比和长度为设计变量的参数代理模型。基于这一模型,车辆技术人员通过输入列车速度、隧道阻塞比和长度等设计变量,即可得到车内压力变化幅值,为确定列车通过隧道时空调压力阀的开闭条件提供参考,从而节约试验成本。     

某地铁车内噪声超标原因分析

针对某地铁车内噪声超标问题，从车辆、轮轨、线路三个方面展开研究，系统测试分析了车辆的牵引、空调系统，车辆、轨道结构，轮轨粗糙度等因素对车内噪声的影响特性。研究表明，牵引、空调系统、不同轨道形式对运行车辆车内噪声影响较小。车内噪声的显著频带为 400~800Hz、1105Hz，与车轮非圆没有直接关系；1105Hz 与钢轨打磨后磨痕有关。车内噪声主要与以下三个因素有关：一是透射噪声，车辆内移门存在漏风问题，车外噪声传入车内；二是结构传声，轮轨或轨道以上频段的振动激励经过轴箱-构架-车体传递，进而激励车内内装等结构振动产生辐射噪声；三是在以上频段，不同轨道的垂向衰减率低于标准规定下限值。此研究对地铁车辆降噪有一定的参考价值。     

高速车辆车内环境技术

铁道车辆车内环境包括辱劝舒适度、空调、噪声、座奇、压力变动等。本文以新干线为例，阐述与改善高速车辆内环境有关的弯曲振动减振：“刺耳”对策，降低车内噪主今后的课题。     

铁路空调客车车内设置温度和控制分析

从铁路空调客车的车内设置温度、车内热负荷变化和车内温度控制等方面对空调客车的乘坐舒适度进行了分析,并提出了建议。     

青藏铁路客车空调新风量参数的确定

从车内二氧化碳含量的允许浓度、人体的二氧化碳排出量、高原低气压对人体二氧化碳排出量的影响、向车内供氧时应保证的车内氧浓度、新风对预热功率的需求等方面论述了青藏铁路客车空调新风量参数的确定问题，为下一步设计青藏铁路客车空调系统提供了依据。     

铁路空调列车车厢环境改造研究

当前铁路空调列车仅以车内温度为主要控制对象,不能满足现代空调列车发展的需要。通过对铁路空调列车车内温度、空气质量的深入研究,提出了基于模糊数字PID的温控系统以及回风通风、湿度调节、负离子发生器为主体的空气质量控制系统的车厢环境整改方案。该方案以车内温度和空气质量为整体控制对象,弥补了现有空调列车控制所存在的不足,为改善列车车内环境、保证空调列车舒适性提供一种有效的新方法。