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。     

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。     

RBC数据机房的热设计优化分析

以某无线闭塞中心(RBC)数据机房为基础,利用ANSYS Icepak热分析软件分别对数据机房的上送风方式和下送风方式进行模拟计算,得到机房内机柜的温度、速度及压力分布,对二者进行详细比较;在下送风方式的基础上,封闭RBC机柜之间的冷通道,改善优化气流的组织形式,计算得到机房内各个变量。对比不同的送风方式,可以得到下送风方式,封闭冷通道,可以使得RBC机柜温度最低,提高机房内各个RBC机柜的热可靠性。     

障碍物位置对室内空气流场影响的2D-PIV实验研究

本研究目的旨在利用粒子图像测速技术(2DPIV),探索房间内障碍物位置的变化对通风气流组织的影响程度。利用PIV实验方法,对不同障碍物位置、不同送风速度等6种工况下流场进行了拍摄和数据分析。研究表明,当障碍物位置、热源发热强度一定时,随着送风速度的增加,送风射流对模型房间内空气的卷吸作用加强;流速增加时使模型回流区主旋涡区域增大,旋涡中心向回风口位置移动。在Y=0.275m高度射流无量纲轴心速度图中,X/L﹤0.8时各曲线变化趋势相同,而在Y=0.045m高度,在X/L﹤0.3的区域,随着X/L值的增加,空气流速反而显著下降;障碍物阻挡了气流前进方向,形成大回流区现象。当送风速度、热源强度一定时,随着障碍物至回风口水平距离S的不断增大,回流区主旋涡区域逐渐缩小,旋涡中心逐渐向远离回风口位置方向移动。该研究为深入理解房间内家俱、人体等"障碍物位置"对通风空调气流组织的影响提供了基础性数据资料。     

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。     

高铁站房大空间空调送风的气流组织分析与研究

以高铁厦门西站高架层候车区的高大空间作为工程实例,对目前我国高速铁路候车区空调应用及设计情况进行充分地调查和对比分析,提出适合厦门西站候车室空调布置的设计方案,该方案可在低能耗的条件下满足候车室人体舒适度指标要求;通过对候车室内气流组织进行模拟分析,研究不同送风条件下候车室内流场分布特性,得到候车室内不同位置的温度、风速及湿度参数,通过分析人体在不同温度、风速和湿度等参数下的舒适度,提出系统调整方案和措施,较好地实现候车区内高大空间远距离送风的气流组织,满足候车室内人体舒适度指标要求。     

城轨空调客车客室内温度场和流场的数值模拟

利用FLUENT软件对北京DKZ1型地铁空调客车客室内的温度场和流场进行数值模拟,并在不同的送风温度和送风速度条件下选取典型面进行对比模拟分析,得出满足人体舒适性要求的送风温度和送风速度,为城轨空调客车空调系统的设计提供参考。     

铁路主隧道与斜井风流耦合作用下的火灾模型试验研究

为研究铁路隧道中主隧道与斜井风流在火灾模式下的相互影响,分别对不同主隧道风速、斜井风速以及火灾规模等组合情景下的铁路隧道火灾进行燃烧模型试验。研究结果表明:火灾规模越大,隧道拱顶处最高温度越高,与火灾规模15 MW相比,火灾规模20 MW的最高温度升高130℃;与主隧道内通风2.5 m/s相比,不通风时拱顶最高温度升高140℃,且后者主隧道内火灾烟气更易侵入斜井;斜井向主隧道送风风速越大,含斜井主隧道段内的拱顶温度越低;与不送风相比,斜井送风风速为3 m/s时火源拱顶最高温度约降低80℃,不含斜井主隧道段内拱顶温度变化不明显;斜井送风风速越大,烟气进入斜井内的长度越短,与不送风相比,斜井内送风风速为1 m/s时斜井内烟气长度减少74 m;保证主隧道火灾烟气不侵入斜井的临界风速为2 m/s。     

列车车厢内气流分布的数值计算与测定

针对车厢内温度分布不均匀问题,就列车空调设计工况进行数值计算,从理论上得到设计工况下车内气流分布情况。以一节硬卧车厢为研究对象,运用不可压缩流理论建立了车内气流的连续微分方程、动量微分方程和能量微分方程。采用k ε封闭模型,并用半隐式压力 速度耦合即SIMPLE算法计算出车内的速度场和温度场。实验测定空态下车内的气流分布,与数值计算值基本吻合,用数值解代替分散的、有限的实验测点值来进一步分析车内的热舒适性。通过计算分析得出:车厢内的平均风速为0 42m·s-1,处于铁规限定的上限,即车内速度偏高;铺位区和走廊区的平均温度分别为24 4℃和26 8℃。宽度方向上的温度不均匀性为0 75℃·m-1;采用人体热舒适性指标PMV得出特征断面上各铺位上达到热舒适标准的测试点仅为42%。     

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。