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％.     

双层动车组客室-风道整体精细化建模仿真及优化研究

文章针对双层动车组客室内流场气流组织特性及设计难点,对客室-风道整体进行精细化建模,并评估了空调风道系统初始设计情况下的客室送风均匀性和气流组织特性,分析可优化的区域;基于分析结果,对双层动车组多层复杂风道结构内部进行了结构优化设计,并对风道优化后的双层动车组客室内流场气流组织特性进行仿真计算验证。结果表明：空调风道局部区域优化设计后,客室各风道的送风均匀性、客室区域微风速场及客室各层的风量分配都有改善,客室各层区域的送风量与设计目标理论风量更加接近。     

地铁车辆多方位送回风系统研究

介绍了地铁车辆客室送风道的结构设计和安装方式,提出了地铁车辆客室多方位送回风系统的概念,采用计算流体力学方法对送风道内流场和客室流场进行数值模拟。研究结果表明,采用了多方位送回风系统后:送风道各出口预测风量与理论风量偏差在15%之内,出风均匀性良好;客室人员活动区域速度场与温度场分布均匀,微风速在0.20~0.42 m/s之间,断面垂直温差在3℃以内。地铁车辆采用多方位送回风系统,既提高了座椅区域与门区乘客的舒适性,又降低了客室中部的风速,缓解了乘客的吹风感。     

轨道车辆孔板送风特性的试验研究

轨道车辆客室内的气流组织直接影响乘客乘坐的舒适性。静压箱孔板送风具有结构简单、送风温度和速度均匀等优点,适用于区域温差和工作区风速要求严格的场所。但是由于轨道车辆空间有限,静压箱稳压层的高度受限,容易造成静压箱内静压不均匀,影响孔板送风的均匀性;而顶棚两侧由于存在一定的密封区域,对宽度方向上的送风均匀性也有一定的影响。本文采用1∶1等比例模型试验的方法,针对一种运用在磁悬浮列车上的孔板,在等温条件下,对轨道车辆孔板送风规律进行研究,考察其阻力特性、孔板上方静压分布及孔板送风均匀性。     

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。     

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。     

某地铁车辆客室送风道送风均匀性优化分析

针对某地铁车辆客室送风道结构，采用STAR-CCM+软件分析其送风均匀性。经计算发现，当采用初始送风道结构时，客室两端送风量较大，各段送风口的质量流量偏离整体送风口平均值较多，其相对误差的标准差也较大，客室送风均匀性较差。通过改变送风道结构和增加主风道内隔板等方法优化初始送风道结构，优化后各段送风口的质量流量更接近整体送风口平均值，其相对误差的标准差也有所减小，客室的送风均匀性获得了极大的提高。     

某线地铁列车客室冷热不均机理分析及改进

针对某线地铁列车客室冷热不均问题,分析了空调机组温度自动控制和通风系统的气流组织情况,提出调整温度控制曲线设定值、在送风格栅内表面增加多孔板降低局部风速的整改措施。对整改前后列车客室内风速进行测量及对比分析,结果表明,在送风格栅内表面加装多孔板,可增大局部送风阻力,减小局部风速。     

卧铺车风道送风均匀性研究

送风风道是铁路客车环境控制系统的重要组成部分,其送风均匀性直接影响客车室内温度场和速度场的分布情况,从而影响到乘客乘坐的舒适度。通过数值模拟方法设计合理的风道出风结构,再通过试验来验证各出风口的均匀性,这样可以减少设计和试验周期,避免浪费大量的人力物力。通过数值仿真和试验相结合的方法对铁道车辆通风系统进行优化,为传统硬卧车合理的气流组织设计提供参考依据。     

城市轨道交通车辆变频空调系统节能及舒适性分析

城市轨道车辆空调系统的节能及舒适性是目前研究的重要课题.介绍了车辆热负荷的组成和影响因素,以及制冷压缩机的工作特性,分析了定速空调和变频空调的制冷原理和控制策略.通过对比分析可知:变频空调在解决城市轨道交通车辆空调热负荷变化大、客室温度波动大及客室舒适性等问题上较定速空调具有明显的优势;变频控制策略是提高空调系统节能性及舒适性的关键所在.     

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。     

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。     

国产地铁A型车空调系统风道的设计分析

介绍了地铁车辆空调风道设计的特殊性及国内地铁A型车空调的风道设计方法.利用静压腔原理设计的地铁A型车空调的送风道有效地解决了气流分配问题.并对主风道送风均匀性和客室内的气流分布进行了模拟.分析了地铁A型车空调系统风道在风量分配、均匀送风方面的优缺点,提出了在保温和消除噪声方面的措施.     

地铁列车客室乘员咳嗽飞沫传播规律研究

呼吸道传染性疾病的频发引起了公众对公共交通工具内部环境卫生安全的极大关注。地铁客室由于密闭性较高且乘员密度较大,携带病原体的飞沫在客室内气流的作用下可能迅速扩散与传播,因而客室乘员存在感染的风险。合理设计客室内气流组织,降低呼吸道传染疾病交叉感染风险是亟待解决的关键问题。基于欧拉-拉格朗日方法,使用具有完整风道和高度还原的地铁客室模型,构建通过试验验证的地铁客室内飞沫传播仿真方法。探索典型地铁列车客室复杂流场中呼吸道飞沫的传播规律,研究了在不同位置乘客咳嗽释放的飞沫扩散规律与时空分布特性。研究结果表明,列车客室气流组织对小粒径飞沫的运动起主导作用,不同位置释放的飞沫在传播范围与扩散速度方面呈现较大差异。在客室端部释放的飞沫,主要在释放源附近循环运动,88.56%的飞沫长时间悬浮和循环,使该区域乘客有较长的暴露时间和较大的感染风险;客室中部释放的飞沫扩散范围较广,16 s纵向输运距离可达7 m;客室顶部空调机组集中回风口附近形成较强的向上气流,使该区域94.1%的咳嗽飞沫在4.5 s被吸入回风口,有通过空调机组混合腔弥散至客室的可能。本研究结果为优化地铁列车送风系统结构、设计客室气流组织...     

地铁列车客室环境下乘客主观感受调查与分析

地铁列车在隧道内运行时,由于客室内的新风风量有限、风速和温度分布不均匀、人员密度过高等原因,客室内部空气品质和人员舒适性会明显下降,乘客容易出现不适。为了掌握地铁客室环境的状态和评估其空气品质及热舒适性,以北京地铁为典型对象,采用问卷调查、连续在线实测的方法,在夏季分3个时间段,针对4条典型线路进行了乘客对客室环境主观感受的问卷调查,并在线实测了客室内空气热环境参数,分析影响客室环境舒适性的主要因素。     

广州地铁车辆的外挂密闭门改造

广州地铁A2、A3型车辆使用的是国外生产的外挂车门,其密封性较差,车厢内与隧道间易产生窜风,噪声大且舒适性差.外挂密闭门改造是在外挂门的基础上增加12mm的向车体内侧塞拉的行程,从而使车门在关闭时,门扇密封胶条和门框紧密贴合,保证了车辆的密封性能.车门改造后,客室内噪声降低2.0 dB(A)以上,提高了乘客乘车的舒适性,也间接降低了客室空调制冷能耗.     

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...     

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。     

大连快速轨道交通3号线车辆空气调节

介绍了大连市城市轨道交通3号线车辆空调系统中以舒适性为主线而进行的车内外环境的确定、制冷量及通风量的计算、气流组织、工作原理、噪声等.     

某地铁车辆空调送风道出风性能仿真优化及分析

运用计算流体力学方法,通过仿真模型对某地铁车辆送风道出风均匀性进行检验与优化,得出在较小风道阻力下较为合理的静压挡板高度、位置及尺寸.研究发现,添加不同形式的挡风板可改变风道送风前端出风量,进而优化出风均匀性.主风道模型的阻力调节板高度为90 mm且距出风口边缘30 mm时,出风均匀性较好;扁风道模型的开孔挡板高度40 mm且距出风口边缘15 mm;考虑到扁风道末端渐缩段的影响,添加了 3块高度分别为40 mm、30 mm、20 mm的末端挡板,可改善出风口出风量中部位置小、末端大的状况,使扁风道出风口的出风量趋于均匀.