车辆空调送风方式对车辆客室热舒适性的影响

运用CFD(计算流体动力学)软件研究送风格栅和中顶孔板与侧送风口两种送风方式对车辆客室热舒适性的影响。基于车辆客室不同截面的气流速度云图、温度云图、舒适性指标云图等数值结果,分析了车辆空调不同送风方式对车辆客室热舒适性的影响。结论为:在客室1.7 m高度处,采用中顶孔板与侧送风口送风时,整体的热舒适感有优势;在人体座位区域1.1 m高度处,采用格栅送风时,热舒适会更好。     

空调客车的空气品质与热舒适

根据空调列车卧铺车厢存在多种空气污染物和车厢内温度分布不均匀的现状,分析空调、通风系统的布置对车厢内空气品质和热舒适状况的影响,提出相应的改进措施.从节能和满足乘客个体需求的角度出发,提出在车厢内采用个体送风方式来改善卧铺车厢的空气品质和热舒适,并且对空调客车室内三维空气流场进行数值模拟研究,为空调客车室内舒适环境的优化研究提供依据.     

幅流风机对地铁列车车厢内风环境与乘客舒适度的影响

以地铁列车车厢内空气流速为主要研究对象,对多条线路不同车型的车厢内风速进行实车测试,同时对车厢内乘客进行舒适度调查,分析了地铁列车车厢内环境现状。基于实测及调查结果,采用计算流体力学法,建立地铁列车B型车满载车厢模型,分别对未加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度20℃、加载幅流风机且空调送风温度22℃等3个工况的客室流场进行模拟,研究幅流风机对车厢内环境与乘客舒适度的影响。研究结果表明:加载幅流风机能改善车厢内气流组织,提高流场均匀度,从而大大提高车内乘客的舒适性。     

车辆客室热舒适性及顶部侧送格栅风口设计研究

通过利用多孔介质一维"多孔跳跃"模型和标准k-ε方程模型相结合的方式,研究车辆客室顶部侧送格栅风口送风角度、顶部侧送格栅风口位置及送风口风速。通过仿真模拟,比较分析典型截面处的热舒适性指标PMV(预测平均热感觉)和PPD(预测不满意百分率)。结论为:车辆客室上部格栅侧送风口建议采用与车辆客室上部格栅顶送风口错开的布置方式,格栅方向与列车地板水平面成45°夹角,风口风速为1 m/s。     

高速空调列车内气流组织的大涡模拟

高速空调列车车厢内气流的温度场和速度场研究是空调列车内气流组织设计的重要基础,也是空调车内舒适环境评价的依据.考虑到高速列车车厢内复杂的几何结构、数值模拟的边界条件以及空气流场的湍流特性,本文采用湍流大涡模拟方法对高速列车车厢内空气流动与热质传递过程建立了数学模型,采用有限容积法进行区域离散,应用均匀六面体网格划分车厢,并在同位网格的基础上采用SIMPLEX算法,考虑车内座椅、行李架等障碍物以及车体各壁面辐射、车窗热流、乘客散热和高速列车运行特性等因素的影响,对高速列车车厢内空气流场和温度场进行数值模拟.其结果对高速列车的空调效果及车内舒适环境的优化提供了依据.     

基于计算流体动力学的地铁车厢气流性能评价分析

地铁车厢的空调系统气流性能的好坏直接影响车内乘客的热舒适性。以某型地铁车厢为研究对象,建立地铁车厢满载情况下的三维模型,运用计算流体动力学(CFD)软件Fluent,对车厢内空气流场进行数值模拟。讨论了不同送风工况(送风量和送风角度)对车厢内温度、速度的影响,并根据模拟结果对各工况的车厢气流性能进行评价分析。结果表明:在6种工况中,送风量12 000 m3/h、送风角度60°的送风工况是最优工况,其总体气流性能最好。     

基于乘客热舒适性的空调列车软卧包厢送风气流组织优化研究

基于空调列车软卧包厢乘客热舒适性的提升,提出一种新型的双贴附组合式送风方式。采用实验验证后的数值计算模型对双贴附组合式送风方式的温度场、速度场进行模拟,并选用PMV和空气龄指标进行舒适性对比分析。结果表明,相对于现有送风方式,双贴附组合式送风方式能够有效解决包厢内上、下铺人员区域温度分布不均匀、人员有吹风感等不舒适性的问题。同时研究给出了采用双贴附组合式送风方式的最优送风方案,此时包厢内上、下铺人员区域最大温差2.27℃,各测点处速度均不超过0.25m/s,PMV值位于-1到1之间,空气龄均小于60s,能够较好地满足客车软卧包厢环境设计及人员舒适性要求。研究结果为双贴附组合式送风方式的实际应用提供了数据支撑。     

基于人体热调节模型的地铁车厢热环境研究

地铁车厢热环境研究常将人体边界设置为恒定热流量,无法反映人体热调节和环境间的相互作用,很难准确地评价车厢环境的热舒适性。为有效地分析车厢内环境的热舒适性,提出一种57多节点人体热调节模型与车厢热环境耦合计算方法,对北京地铁15号线列车车厢内环境的热舒适性进行模拟计算。同时,采用该方法研究3种工况送风格栅型车厢内的热环境和乘客热舒适性,得到工况1的车厢内温度和速度分布均匀,乘客具有更好的热舒适性。相比恒定热人体边界条件,该方法能更全面地分析乘客的热舒适性,对改善实际车厢内的热环境具有一定的参考意义。     

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。     

同车不同温空调设定模式下的地铁列车车厢热舒适性分析

通过分析PMV-PPD(预测平均投票数-预测不满意百分比)热舒适性指标,基于夏季列车内环境参数,计算最舒适热环境下空气温度与乘客新陈代谢率的关系。发现列车内不同新陈代谢率的乘客达到最舒适状态时所需的温度不同。地铁列车采取同车不同温的空调设定模式后乘客的平均不满意率降低。以某市地铁为例,分析了强冷车厢和弱冷车厢不同分布方案的平均不满意率。研究结果表明：列车前3节车厢为强冷车厢、后3节为弱冷车厢时,整车的不满意率平均值最低。     

空调硬卧车内人体热舒适性研究

针对目前空调硬卧车内气流分布不均匀,不同铺位的乘客对车厢内的热舒适感差别较大这一现状,采用计算流体动力学对空调硬卧车内流场和温度场进行了数值模拟,研究了空调硬卧车内空气流动速度和温度分布规律及热舒适评价指标PMV和人体吹风感指标PD分布状况。研究结果对于改变目前车厢内上、中、下铺气流分布不均的现状,改善车厢内人体热舒适环境提供了理论依据。     

满载情况下地铁车厢乘客热舒适性评价

通过有无加载幅流风机和调整空调出风温度,设计了三种不同工况,建立了1∶1的实车模型和人体模型,借助计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,研究了满载情况下地铁车厢乘客的热舒适性。研究发现,幅流风机对满载地铁车厢的舒适性具有一定的改善作用,同时亦需综合考虑送风温度等多种因素使乘客舒适度达到最优。     

地铁车厢内回风方式数值仿真分析

不同的空调回风方式对地铁车厢内的空调效果有一定的影响。文章采用数值方法对车厢内流场进行仿真,分析了两种常见的地铁车厢内回风方式的温度场和流场。结果表明,采用两种回风方式,均能满足乘客舒适性要求。     

地铁列车变截面风道内部结构优化研究

受车辆限界及车顶设备安装空间的限制,地铁列车车顶送风风道常出现截面突变现象,使风道送风均匀性下降,影响客室气流组织和温度均匀性,导致车内环境舒适性劣化.针对某型地铁列车送风风道高度及宽度突变问题,采用模型试验和数值仿真相结合的方法,分析风道沿程阻力与客室各送风口风量之间的关系,并在不改变风道几何外形的前提下,开展风道高顶部分内部导流结构优化,降低气流在风道内运动过程中的阻力损失,提升送风均匀性,同时解决风道截面突变区域局部回流问题,优化后风道最大阻力降低16 Pa,整体送风均匀性提升44.25％.     

高速列车司机室内热舒适性的评价与优化

高速列车司机室是整个列车运行的控制中枢,舒适的热环境可有效保证司机良好的工作状态,从而提高列车运行的安全性。本文利用Airpak三维软件对某型高速列车司机室内夏季和冬季极端工况下的热环境进行仿真计算,对司机室内的热舒适性进行评价。计算结果表明:夏季极端工况(室外温度35℃)下,司机头部温度偏高,头部PMV值偏大,人体感觉偏热;冬季极端工况(室外温度-20℃)下,热环境参数指标满足热舒适性要求。在不改变原有送风系统结构设计的前提下,对司机室空调送风口的风量分配以及送风角度进行了优化。仿真结果表明:优化后的司机室热环境得到明显改善。     

空调列车室内微环境研究现状综述

空调列车车厢微环境尚不能令多数乘客满意,包括热舒适性和空气质量两大问题。综合了目前对于空 调列车室内微环境的多方面研究,提出了评价空调列车车厢微环境的指标,对于列车空调的设计有一定的意 义。     

高速列车舱内气流分布的数值模拟

高速列车的高密闭性要求空调座舱满足驾驶员和旅客的热舒适性要求，而传统的舱内通风设计依赖自由射流的经验公式，确定座舱内温度场和速度场的方法，因无法考虑送排风气流和室内障碍物的影响，通风设计很大程度上依赖于模型实验。本文对旅客车厢采用传统的有限差分法，将送排风气流与车厢形状及座椅作为一体来考虑，通过计算机来模拟车厢内温度场和速度场，以及确定出送风速度和送风温差；对驾驶室，根据高速列车机车形状，采用体贴     

轨道车辆空调送风系统噪声振动传递分析

随着轨道交通的快速发展,噪声逐渐成为考察列车乘坐舒适性的一项重要指标。作为轨道车辆静止时的主要噪声源,空调送风系统产生的噪声会深刻影响乘客的舒适性体验,控制其噪声水平意义重大。传递路径分析可以评价分析激励点到响应点每条路径的贡献量,从而得到减弱噪声振动危害的方法。为了降低轨道车辆空调机组运行时通过风道传递到客车室内的噪声,对轨道车辆空调送风系统进行噪声振动传递路径的试验和仿真研究。首先,采用现场传递路径分析试验技术,获取其声/振能量传递的详细数据,并基于工况传递路径分析法(OTPA)对各传递路径的贡献量进行初步分析。随后,基于统计能量分析法(SEA)对空调送风系统噪声进行仿真分析,利用试验数据对仿真模型进行修正,验证仿真的有效性。最后,使用修正后的仿真模型探讨送风过程中空气噪声和机械结构振动噪声的产生及在客室内的传播规律。研究结果表明：客室噪声声压级峰值集中在315～1 000 Hz左右的中低频段;空气声是列车客室噪声的主要来源;空气振动是列车客室地板振动的主要来源;噪声激励源按对中部客室的噪声贡献率从大到小排行,依次为送风口,废排口,空调蒸发腔,回风口,空调冷却腔。研究工作可为轨道车...     

空调列车硬座车厢内污染物扩散规律研究

目前的检测手段很难从整体上了解列车车厢内污染物分布情况。本文以空调列车硬座车厢为研究对象,采用κ-ε湍流模型和组分输运模型,对车厢内污染物CO2的扩散情况进行模拟研究,结果表明:在现有的条缝通风模式下,车厢内在地板上方110 cm到170 cm的高度范围内,CO2质量分数基本上都超标,除了座椅间通道,整体上处于客车空调设计规范TB1951-87的上限1.7倍左右;靠近座椅间通道的两列乘客区受送风气流旋涡的影响,在110 cm的高度上,CO2浓度沿车厢长度方向呈脉动状分布;在靠近车窗的乘客区,由于上升气流的带动,乘客头部高度上的CO2浓度低于车厢中上部的浓度;在同一高度上,车厢中部CO2浓度高于端部的浓度;双人座位乘客区的CO2浓度低于同排相同高度上三人座位乘客区的浓度。研究结果可为空调列车硬座车厢内污染物的检测测点设置和气流组织改善提供参考。     

旅客列车空调硬座车厢内热舒适性研究

空调车内气流组织研究是车厢内环境控制的基础，合理的气流组织可有效地改善乘客的热舒适性。采用k-ε湍流模型，对载客车厢内三维空气流场和温度场进行了数值计算，在此基础上利用PMV（Predicted Mean Vote）指标分析了车厢内人体热舒适性。计算结果表明：在现有的条缝送风条件下，除车厢中部和两端外，车厢内气流分布比较均匀；由于回风口位于车厢两端，车厢中部和端部PMV分布不同，端部人体热舒适感较好，中部较差；座位区由于人员集中和受太阳照射的影响，温度较高，PMV值偏大；过道区温度适中，人体热舒适感较好。研究结果对空调车内气流组织优化设计和改善人体热舒适环境有一定参考价值。