地铁列车运行速度对客室内火灾烟气扩散的影响

地铁列车在隧道内运行若遇客室着火,一般继续运行到前方车站进行救援,此时客室内的烟气扩散危及乘客生命安全.以客室内乘客行李着火的场景为例,通过对客室内的温度场和烟气流动进行数值模拟,分析了列车运行速度对客室内烟气扩散过程的影响.结果 表明:火灾发生后,客室内的温度和烟气浓度沿纵向均呈不对称形式的增长,后方区域的温度和烟气浓度均高于前方区域的;列车运行速度越高,单位时间内通过客室顶部风口排出客室的烟气越多;后方区域人眼高度位置处的温度和烟气浓度均随列车运行速度呈二次曲线关系减小.     

地铁列车内空气循环状态对客室压力及开关门过程影响的试验研究

为研究地铁列车内空气循环状态对客室压力变化及列车开关门过程的影响，搭建了车内外压力测试系统，开展了库内静态及线路动态压力测试，针对空气温度控制内外循环、恒温空气内外循环及开关门动作等过程的客室内压力变化特点进行了试验对比研究。研究结果表明：空气降温内循环过程车内压力变化显著，快速降温过程将导致在进站开门时形成开门阻力；车门关闭过程中，由于气阻效应和新风系统的作用，车内压力升高，形成关门阻力；列车气密性和隔热性能越好，客室内温度变化过程越接近绝热过程，温度变化导致的压力变化就越显著；调控空气循环过程，限制空气制冷循环强度，能够有效抑制由此引起的车内压力变化和降低关门气阻。文章为解决因列车内空气循环过程而导致的车门开闭异常及舒适性下降提供了试验依据，并提供了有效优化方案。     

地铁列车客室空气污染因子分析

地铁列车客室空气质量已引起高度重视。通过对监测数据的统计分析,依据相关标准,分析了列车客室内空气污染因子及产生的原因,并提出了降低与防治污染因子的措施。其中,挥发性有机物、苯系物、CO、SO2的浓度较低,满足相关标准要求,对人群健康的危害不大;氨、细菌总数、可吸入颗粒物、CO2等指标部分超标,需加强管理;CO2和氨在人员密集的车厢内浓度超标,可采用加强通风或增加空气净化设备的措施以改进空气质量。     

智能型变频空调在北京新机场线的应用

智能化控制、节能、舒适性已经成为轨道车辆空调系统的发展方向。北京地铁大兴机场线被誉为“北京市轨道交通建设新里程碑”,该线路采用世界最高等级、具有完全自主知识产权的全自动驾驶系统，不仅可实现无人驾驶，还可实现列车自动唤醒、自检、运行、休眠等全过程。文章介绍了北京新机场线轨道车辆所使用的智能型变频空调系统方案。该方案集成变频空调系统达成对客室内的精确温控，降低温度波动；采用压力波保护装置隔绝车外的气压波动，有效避免乘客出现耳部不适感，提升乘客乘车体验；配置低温等离子空气净化装置，利用低温等离子体对送入车内的空气进行杀菌、消毒，并去除其中异味，进一步实现了客室内部舒适性的提升。同时，压缩机的变频控制精确匹配车内热负荷的变化，并对电能高效利用，降低了空调系统的运营能耗以及成本。     

高速铁路隧道压力波动主要影响参数研究

利用所研制的预测列车进入隧道时引起的列车和隧道环状空间的压力波动软件,计算了流线型列车及隧道主要参数对环状空间3s内最大压力变化的影响。结果显示所有影响因素中,速度和阻塞比对压力变化的影响最大。得出单线隧道单列列车通过时,在速度不大于250km·h-1,3s内最大压力变化与列车速度的平方成正比,但速度超过250km·h-1时,压力对速度的依赖关系有所缓和。分析认为在3s内最大压力变化随阻塞比非线性地变化。研究表明列车长度对头部压力变化的影响较小,但对尾部压力变化有明显影响;隧道内会车压力波在3s内变化量随会车位置不同有明显区别,两列车在隧道长三分之一处交会最为不利。     

基于BP神经网络的动车组客室空调故障识别与预警研究

动车组客室空调良好的制冷效果是旅客舒适度和动车组稳定有序运行的重要保证,但客室空调故障的发生具有突发性和隐蔽性特点,给空调系统的日常检修维护带来极大困难。采用BP神经网络算法建立客室室温预测模型,并运用Matlab编程计算实现客室室温理论预测。根据预测模型在CRH380B(L)型动车组客室空调系统中的实际验证情况,制定客室空调故障识别与预警的阈值、规则和等级,为后期客室空调系统故障自动识别与预警系统的开发奠定基础,完善动车组客室空调故障识别和预警机制,对动车组客室空调故障的在线实时识别与潜在故障的预警具有重要意义。     

城际轨道交通车辆空调通风系统的数值仿真研究

基于某型号城际轨道交通车辆头车建立客室及空调通风系统风道的三维几何模型,采用多面体网格离散计算域和流量进出口边界,将SIMPLE算法与Realizable k-ε湍流模型相结合,进行送风道的仿真优化及试验验证,以完成客室空间三维全流场仿真计算。研究表明,合适开孔率的孔板通过调节孔板位置对调节送风均匀性效果显著。通过对客室空间气流组织分布以及典型截面压力场和温度场的仿真分析表明,头车客室空间内的流场及温度场分布整体较均匀,满足工程设计要求。     

高速列车会车压力波研究

给出高速列车会车压力波的有关计算结果，并据此分析会车压力波与速度、头部长细比、侧墙间距、会车长度、侧墙高度和高中速会车等主要影响因素的关系。     

高速列车隧道会车压力波的数值分析方法

根据一维可压缩不等熵非定常流体流动理论和广义黎曼变量特征线法,提出了研究高速列车隧道会车压力波较完整的物理模型,并被广义黎曼变量特征线法应用于列车几何尺寸不同条件下的等速会车和混行会车的压力波计算,与国外代表性的现场实测和计算结果比较,本文结果有较高的计算精度,流动模型和计算方法正确可行。     

基于Matlab的CRH2动车组空调变频控制仿真

介绍了CRH2动车组空调控制系统,并用Matlab/Simulink对动车组空调系统进行建模仿真,将空调变频控制系统与通断式空调控制系统二者作用下的客室温度和制冷量作比较分析,同时对过分相时动车组空调运行做了仿真.仿真模型能够较好地模拟动车组空调运行过程中客室温度和制冷量的变化.     

满足客运专线预制梁通行的隧道扩孔研究

研究目的:根据哈大客运专线施工组织安排,大连附近的2座短隧道断面因通行运梁车而需扩孔,因此需要对扩孔隧道断面内轮廓的确定及施工工艺进行深入研究,以解决扩孔隧道的设计施工的关键技术问题。研究结果:针对国内客运专线隧道工程首次考虑运梁车通行的工程需要,探索出了一条有针对性的扩孔隧道设计施工思路。     

列车交会压力波三维数值的计算

采用求解三维可压缩非定常N-S方程的方法，对列车交会问题进行数值模拟计算，该方法可以用于解决两会列车外形及运行速度完全不相同的流场数值计算情况，采用分区计算的方法解决同一流场区域内包含两相对运行列车的问题；用不断进行数据交换的方法解决列车与列车，列车与流场之间的相对运动问题；采用CAD技术生成网格，同类情况下计算结果与试验结果比较相差小于10%。     

空调客车车内空气品质的评价方法

提出了将客观评价与主观评相结合的方法来评价空调客车车内空气品质，并结合国内外空气品质评价的研究成果，给出了空调客车空气品质评价数据的处理方法。     

高速铁路840 m全封闭声屏障气压荷载数值模拟研究

采用我国干线铁路开行的复兴号动车组,基于计算流体力学软件Fluent,对高速列车以350 km·h^-1速度通过840 m全封闭声屏障及1/2跨和1/4跨会车工况下声屏障的气压荷载分布规律进行数值模拟。结果表明:会车工况下的压力极值均大于单车工况下,且变化规律更为复杂,声屏障中间位置即1/2跨会车时的压力极值达到最大值,最大正压和负压分别为2 672和4 619 Pa,分别为单车工况下的2.05倍和1.87倍;同一截面各测点的气压荷载波动规律相似,但压力极值存在明显差异;单车工况下,声屏障同一截面上不同测点处的极值压差达到0.6 kPa,体现了压力波传递的三维效应。通过数值模拟获得的全封闭声屏障压力极值和气压荷载分布规律,为声屏障结构设计提供理论依据。     

紊流k—ε双方程数学模型应用于铁路客车车内气流组织的模拟计算

运用紊流k-ε双方程数学模型理论对铁路客调车（硬座车）车内气流组织，主要是速度场、温度场进行了模拟计算。计算中采用了交错网络和压力修正法，建立了计算边界条件。并与试验结果进行了简单对比，初步提出了有效预测车内气流组织状况的方法。     

旅客列车纵向冲动问题研究

介绍了自铁路提速以来影响旅客列车纵向冲动的基本因素;从旅客列车编组辆数、速度以及基础制动形式、车钩类型、制动装置的制动波速、线路情况、司机操纵情况等方面,分项研究了对旅客列车纵向冲动的影响;并提出了改善提速旅客列车纵向冲动的措施。     

高速列车通过隧道时诱发车厢内压力波动的数值分析

在假定列车车体为均匀多孔车体的基础上,根据一维可压缩非定常不等熵流动理论与广义黎曼特征线法,研制了高速列车通过隧道过程中诱发车厢内外空气瞬变压力耦合的计算方法和计算程序。其中,基于热力学第一定律的“充排法”建立了车厢内压力波动的计算方法,并成功地将该方法推广应用于隧道内会车条件下车厢内压力的计算分析中。通过与国外试验数据的验证表明了本文计算方法与程序的正确性,为准确合理地计算高速列车通过隧道时诱发车厢内瞬变压力提供了可靠的分析工具。     

不同外形列车过隧道实车试验的比较分析

随着列车运行速度的提高，隧道空气动力学问题越来越突出。2005年5月在遂渝线进行了高速列车过隧道试验，对列车和隧道内空气压力变化、隧道内列车风和隧道口微气压波等参数进行了测试。结果表明：隧道内列车风风速与列车运行速度成线性关系，并且与车头和车尾的外形、列车长度、隧道截面面积及其长度等因素有很大关系；隧道壁面压力近似与列车运行速度的平方成正比；同等速度条件下，钝头型的25T提速客车引起的隧道壁面压力变化幅值比流线型动车组的大38．6％；由于双层集装箱列车较高且集装箱间的间距较大，致使同等速度下引起的隧道壁面压力变化最大；隧道入口的压力变化明显大于隧道出口的压力变化，在隧道口附近，三维效应非常明显，且每种车型均不同。因此，将列车和隧道耦合起来设计出合理的隧道和列车截面形状，是减小隧道空气动力学效应的有效途径。     

高原低气压增氧旅客列车车厢温度场及热舒适的CFD评价

根据青藏铁路格尔木—拉萨段客车增氧低压的环境特点,对人体热舒适评价指标进行修正。基于RNGk—ε模型,采用计算流体动力学软件(CFD),建立25T型客车的简化CFD模型,利用求解该模型获取的数据对乘客热舒适性进行评价。结果表明:靠近车厢内部中央的温度低,靠近四周壁面的高;除车窗附近2个温度测点在大气压强为101.3kPa时的温度线与大气压强为70.7kPa时的有较大差异外,其余4个测点的温度线在这2个大气压强时重合或非常接近;大气压强为101.3和70.7kPa时,6个测点的温度比大气压强为55.6kPa时高0～2℃:在车厢外气温和辐射强度相同的条件下,大气压强下降至55.6kPa时才对车厢内温度产生明显的影响;当大气压强为55.6kPa时,受气流影响,坐在靠近走廊座位且面对来流方向乘客的热舒适性比在大气压强为101.3和70.7kPa时更接近中性,而坐在靠阴面侧壁座位且背对来流方向乘客的热舒适性比在大气压强为70.7kPa时更接近中性;坐在靠近阳面侧壁座位乘客的热舒适性指标为0.1～0.4,介于中性和稍热之间;而坐在其他座位乘客的热舒适性指标为-1.0～-0.6,介于中性和稍冷之间。由此可推断:大气压强和座位在车厢内的位置是影响车厢内乘客热舒适的主要因素。     

客车风道的清扫

介绍了采用喷射干冰颗粒和除尘装置清除客车空调和通风系统风道内的污染物。