250km_h动车组头车司机室及客室内流场数值分析

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1、第34卷第6期大连交通大学学报Vo1．34No．62013年12月JOURNALOFDALIANJIAOTONGUNIVERSITYDeC．2013文章编号：1673—9590(2013)06—0001—05250km／h动车组头车司机室及客室内流场数值分析王东屏，刘一达，黄少东，袭望(1．大连交通大学机械工程学院，辽宁大连116028；2．中国北车集团唐山轨道客车有限责任公司科技管理部，河北唐山063035)米摘要：以某250km／h动车组头车为研究对象，建立了其司机室和客室内流场的计算模型，利用计算流体力学数值仿真方法，采用，c—标准湍流计算模

2、型和SIMPLE算法，对头车司机室和客室的空调风道和内流场进行了数值计算，获得了流场内流动参数的详细信息，并结合国际铁路联盟规程UIC553-01—2005(客车的通风、采暖和空调型式试验)对头车司机室和客室的温度场和速度场进行评估．研究结果表明该头车空调通风系统设计合理，满足人体舒适性要求．关键词：动车组；CFD数值仿真；温度场；速度场文献标识码：A0引言究，综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程，使其维持均匀的温度、稳定的气流速度，随着我国动车组相关技术的逐步提高，对车以满足司机和乘客的舒适感要求．本文结合国际厢内的舒适性要求也相应提高

3、，车厢内的舒适性铁路联盟规程UIC553-01—2005(客车的通风、采已成为衡量动车组空调通风系统性能的重要指暖和空调型式试验)对其内流场计算结果进行评标j．车厢内环境的好坏直接关系司机和乘客的估．在动车组头车仍在设计阶段，对其空调通风系身心健康，司机室内工作环境对保障列车安全运统进行仿真分析、评估、提出优化方案，为工厂提行具有更重要的意义．出最终设计方案提供了可靠的参考依据．车厢内热舒适性和空气品质问题已成为国内外学者关注的焦点和研究的热点．张登春等采用1头车内流场数值计算模型，c～s湍流模型对25K型空调硬卧车内气流组织1．1头车简介进行了数

4、值模拟；王东屏等介绍了CFD数值模数值计算采用的头车几何模型是对原设计模拟在高速动车组空调系统中的应用，并对空调系型的有效提取和再建模，如去掉了车灯、受电弓、统引人UIC标准做出了评价；顿小红等细致的门把手等列车表面的凸出物．头车的流线型设计分析并比较了我国现有的4种高速动车组空调系是减阻研究的成果，车顶空调和电气设备设有导统的性能；刘杰等用流场指标和热舒适性指标流罩，借此减少动车组高速运行时的空气动力学对客室内的热舒适性进行了评价．经过10多年流体科技工作者的不懈努力，国内对于动车组空阻力和噪声，保证动力学性能．头车全长26．088调系统的研究已

5、经逐步深入，但由于车头的流线m，宽3．3m，高3．9m，车头部分长7．292131，客室型外壳建模较为复杂，对于司机室风道及室内流部分长18．796ITI．简化后的头车几何模型，如图1场的研究较少，相关文献较少．所示．司机室和客室之间有门连接，在正常运行的本文对司机室和客室内流场进行了细致的研情况下，此门是关闭的，且此门上没有格栅，司机米收稿日期：2013-01—12作者简介：王东屏(1962一)，女，教授，博士，主要从事计算流体动力学的研究E·mall：wdp1962@163．corn．38大连交通大学学报第34卷[3]欧荔苹，刘斌．基于Pro／

6、E二次开发的电极模块参数化方法[J]．计算机辅助设计与图形学学报，1993，化设计[J]．机械设计与制造，2008(4)：67—69．5(3)：184—190．[4]赵元．基于Pro／E的卷纸机参数化设计的研究[D]．沈[7]王春力．卧式冷凝器CAD系统设计及陛能分析研究[D]．阳：东北大学，2006．大连：大连理工大学，2007．[5]金吴炫，应济．CAD中参数化设计子系统的研究和实[8]孟祥旭，徐延宁．参数化设计研究[J]．计算机辅助设现[J]．机电工程，2002，19(3)：l一3．计与图形学学报，2002，14(11)：1086—1090．

7、[6]林峰，颜永年，卢清萍，等．基于图形数据的图形参数DevelopmentofNavigationalParametricSystemforCarBodyBasedonPro／ELIUJin，LIUYu，HUANGLie—wei，SUNJia—ping，WANGGuang-ming(R&DCenter，CNRTangshanRailwayVehicleCo．，Ltd，Tangshan063035，China)Abstract：Thepapertakesabriefdescribeoncarbodystructureforrailvehiclefi

8、rst，introducesmethodandcontentformodulardivisionandparametric