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.     

铁路客车空调制冷控制系统仿真

为了提高铁路客车车厢空调的舒适度,综合考虑了人体散热、车厢围护结构传热等因素,建立了完整的列车车厢温度环境热力学模型。同时,考虑了铁路客车空调系统的压缩机、通风机和新风门3个执行机构之间的相互耦合作用,采用模糊控制方法,设计了铁路客车空调制冷控制系统,并在Simulink中完成系统仿真。仿真结果表明,该系统能够实现铁路客车车厢温度的快速调节,稳态误差小,鲁棒性好,对于提升空调的舒适度具有现实意义。     

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.     

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。     

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。     

铁路隧道热湿环境研究综述

铁路隧道作为铁路交通线路的重要工程结构物,建设投资巨大,具有重大的经济、技术和社会效益。对铁路隧道热湿环境的形成机理及其影响、热湿环境数值模拟与实验研究以及隧道施工期和运营期热湿环境控制技术进行了综述。分析总结了当前研究的不足,并对下一步铁路隧道热湿环境研究给出了建议。     

铁路客车电伴热装置可靠性分析

随着铁路客车的不断发展,客车电伴热装置已经成为冬季必不可少的列车装置.根据现场作业特点,对铁路客车电伴热装置进行了可靠性分析:FMEA和危害性分析,确定了故障补偿措施的先后顺序.为铁路客车库列检工作人员提供了参考,更好地保障铁路客车的安全稳定运行.     

基于数值模拟计算的A型动车组围护结构传热系数优化计算

运用数值模拟的方法对A型动车组各典型断面进行传热分析,并计算了车体围护结构的传热系数及各断面的权重。由计算结果可知,空调车厢有窗断面的权重传热系数最大,空调车厢有门断面及受电弓处有门断面的权重传热系数较大。分析了权重传热系数大的原因,提出采用热导率较小的玻璃、并适当增大双层玻璃中空气层厚度等措施来提高窗户处的保温性,提出车门框架采用热导率更小的材料来改善车门处的保温性,并提出增大受电弓处的车厢顶部保温层厚度来增强保温效果。     

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。     

任意波形信号仿真技术在防滑器试验中的应用

以铁路客车防滑器为例,介绍了用工控机和D／A卡来模拟任意波形的方法,并针对铁路客车防滑器试验所需的波形进行了计算机仿真。     

铁路客车上水过程中客车水箱内压力变化的研究

为了实现旅客列车上水过程中的节约用水并提高上水安全可靠性,对客车上水过程中客车水箱内压力变化进行研究。通过运用能量方程和连续性方程进行理论分析,对目前应用较多的25型客车车体的车上水箱进行上水模拟试验。理论分析及试验结果表明,当溢水管路不完全封闭时,25型客车和新型动车水箱内部压力均能满足《铁道客车给水装置》标准要求。     

铁道客车大变形碰撞仿真研究

利用数值仿真技术对铁道客车进行大变形碰撞研究。通过设置不同部分壳体单元的不同厚度,巧妙地处理了车体钢骨架与车体侧墙板及其他各种板件的焊接关系。根据仿真结果分析车身主要吸能部件的变形规律,改进牵引缓冲梁的结构,提高其吸收能量的性能。建立车与车的正撞模型,计算表明初速度相对大的车可能爬到初速度相对小的车上。建立斜角碰撞模型,指出为了减少列车脱轨后的严重伤害,应加强铁道安全护栏的研究。假人模型中的有关头部伤害指标和大腿伤害指标的计算结果表明,列车碰撞及其乘员二次碰撞是导致乘客伤害的关键原因。利用PAM CRASH的并行处理技术,进行了600万自由度有限元模型的25B铁道客车之间的碰撞分析。     

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。     

关于铁路货车检修扣车信息化管理的研究

针对铁路货车检修扣车组织方式中存在的问题,分析了铁路货车信息化建设和应用的现状,就扣车工作保证检修工作有序和最大限度地减少扣车对运输组织的干扰进行了探讨,提出了实施网络扣车的构想。     

铁路货车可靠性试验方法及评价标准的研究

在中国铁道科学研究院环行试验基地进行的历时5年的提速货车120 km.h-1可靠性试验的基础上,结合运营线试验分析,提出铁路货车可靠性试验方法:参试车辆应具有代表性;试验线路应具有典型性,并设置一定的线路不平顺;试验里程为1至2个段修期;最高运行速度的试验里程不应低于总里程的60%。在分析测试结果、故障分布及车辆可靠性指标和铁路货车关键部件的疲劳特性的基础上,依据故障的严重程度和对车辆维修的影响,对故障进行分类与加权,计算货车的平均无故障时间和故障率,并进行评价;将落车时实测的静应力与运行中测得的动应力叠加并用Goodman方程转换,得出以对称循环表征的疲劳等效应力,结合对称循环概率疲劳等效应力和部件细节对称循环的概率应力—寿命曲线,通过Miner线性累积损伤法实现转向架关键部件疲劳寿命的可靠性预测。     

铁路货车配件信息管理系统设计

针对当前铁路货车修程修制改革、精益化管理的发展要求，解决货车配件管理粗放、履历信息不完整、缺乏配件造修质量评价手段等问题，设计了采用物联网、故障预测与健康管理、大数据分析等技术的铁路货车配件信息管理系统。该系统建立货车关键配件唯一标识码，重构货车制造、运用、检修及配件报废数据，并应用于关键配件全生命周期履历库、配件报废管理、造修质量分析、故障分析规律。实践证明，该系统能够为货车配件的精益化管理、辅助现场生产作业、降低维修成本提供重要的技术和数据支撑。     

基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法

为进一步提高铁路货车检修质量,降低检修成本,有效监测货车的运输安全,需要准确掌握货车的运行里程。针对现有货车运行里程计算存在的问题,文章提出了一种基于列车运行线的铁路货车运行里程计算方法,通过整合铁路运输信息集成平台采集的货车运输数据,将列车运行线绑定列车编组,生成货车运行轨迹,基于列车运行线路网车站位置关系构建里程计算模型,实现货车运行里程的计算。本方法充分利用了铁路运输信息集成平台现有数据资源,通过列车运行线实现了货车运行位置的追踪,加大追踪节点的密集度,提高里程计算的精度和智能化程度。     

铁道客车系统的垂向减振分析

建立铁道客车垂向振动系统数学模型,计算客车系统幅频特性曲线,根据曲线峰点来确定系统自振频率,给出客车系统自振频率计算的简单近似解析方法和精确数值方法。提出客车系统各刚体振型共振速度的概念和计算公式,得出共振速度只与系统本身的自振频率和结构参数如车辆定距和转向架固定轴距有关。对客车系统在有无动力吸振器情况下的简谐和随机振动进行分析,认为采用吸振器确实能够在一定程度上抑制车体某些频率成分的振动,适当增大吸振器质量、刚度和阻尼,可以达到较好的减振效果。     

铁道客车垂向随机减振及悬挂参数优化

建立了铁道客车垂向悬挂系统广义鲁茨卡(Ruzicka)隔振模型,并比较分析了该模型与传统隔振模型之间的差别。应用随机隔振理论研究了系统随机隔振特性。应用评价函数法,对铁道客车垂向悬挂系统进行了多目标、多参数的优化,以使车体的垂向振动位移方差和加速度方差最小。分析比较优化后的结果可知,随机隔振与简谐隔振有很大的区别;轨道谱对随机隔振优化结果影响不大,但速度对优化结果有一定影响。本文工作为铁道客车垂向悬挂系统参数的选取提供了一种有效方法。     

铁路空车调配的多阶段策略优化模型研究

铁路空车调配问题是一个比较复杂的问题,目前国内在这方面的研究主要集中在静态宏观均衡调控上,而国外的研究则主要关注于日常调配的动态变化上。本文首先对该问题的国内外研究现状进行了综述,然后从我国铁路生产实际出发深入分析研究空车优化调配的策略和途径。基于空车服务时空网络的构建,采用动态规划方法提出了铁路局(公司)管内空车调配的多阶段策略优化模型。模型考虑了编组计划、列车运行图、技术计划和日班计划的影响,并在目标上谋求空车调配费用最小化。此外,模型实现了铁路局(公司)日常空车调配中排空和配空的综合优化,为空车调整阶段计划的编制提供了理论优化依据。最后,通过数值算例分析,模型的有效性得到证明。