CFD在列车空调方面应用

1、胡松涛胡松涛青岛理工大学青岛理工大学nCRH6城际动车组空调系统系列研究城际动车组空调系统系列研究n已完成的列车空调项目简介已完成的列车空调项目简介n列车领域其他工作列车领域其他工作2n孔板送风特性孔板送风特性n室内气流组织室内气流组织n送风系统调节及优化送风系统调节及优化n空调制冷能力测试空调制冷能力测试n牵引电机主风道牵引电机主风道n空调送风防结露空调送风防结露n配电柜防冷凝水配电柜防冷凝水n车体传热分析车体传热分析3456空态空态定员定员超员超员7n270km/h高速列车高速列车n动车组系列动车组系列n甲等公务车甲等公务车n软卧车软卧车n地铁地铁n160km/h伊拉克伊拉克DMUn高原列

2、车高原列车n健康列车健康列车n其它其它8n理论分析理论分析nCFD模拟模拟n1:1模型试验及实车测试模型试验及实车测试9n列车空调风口性能实验（送、回风口、散流器、百叶风列车空调风口性能实验（送、回风口、散流器、百叶风口、诱导器等）口、诱导器等）n列车风道流体动力学性能实验列车风道流体动力学性能实验n列车空调机组空调性能实验（需加恒湿控制）列车空调机组空调性能实验（需加恒湿控制）n车内气流组织实验（温度场、流场及均匀性）车内气流组织实验（温度场、流场及均匀性）n列车电地板采暖性能实验列车电地板采暖性能实验n变风量系统特性实验变风量系统特性实验n车内热舒适评价实验车内热舒适评价实验n电地板采暖空

3、调联合运行实验电地板采暖空调联合运行实验国内第一个国内第一个1:1列车空调通风综合实验平台列车空调通风综合实验平台10n可用的实验平台可用的实验平台青岛、石家庄、江门青岛、石家庄、江门n可进行的实验项目可进行的实验项目通风、空调、传热、空气质量、噪声通风、空调、传热、空气质量、噪声n可满足的标准可满足的标准中国铁标中国铁标欧标欧标UIC55311送风道阻力特性送风道阻力特性静压送风道的送风均匀性及其实现静压送风道的送风均匀性及其实现风口特性及优化风口特性及优化客室内气流组织与热舒适性客室内气流组织与热舒适性12水平对送速度场水平对送速度场水平对送温度场水平对送温度场1314n四方四方-CRH2

4、200km/h250km/h300km/h500km/h卧铺车卧铺车nBST-CRH1观光车观光车380系列及改型（系列及改型（6个车型，含餐车）个车型，含餐车）1516n 环状送风系统研究环状送风系统研究 风道的理论计算及设计方法研究风道的理论计算及设计方法研究 风道内气体流动的风道内气体流动的CFD模拟模拟 实车测试与原型实验研究实车测试与原型实验研究n 车内气流组织及热舒适性研究车内气流组织及热舒适性研究 CFD模拟模拟 原型实验研究原型实验研究n 新风装置研究新风装置研究 新风量控制新风量控制 新风过滤系统研制新风过滤系统研制n 车外流场模拟车外流场模拟 车内压力波动控制车内压力波动控

5、制 车底流场优化车底流场优化n 滤尘装置滤尘装置 滤网特性滤网特性 设备舱通风设备舱通风n 运行试验运行试验17环状送风系统的改进与评价环状送风系统的改进与评价包厢内气流组织研究包厢内气流组织研究包厢内风道系统设计包厢内风道系统设计18n空调通风系统概念及优化设计空调通风系统概念及优化设计n客室内噪声分析及消声器开发客室内噪声分析及消声器开发n烟气模拟及探测器优化设置烟气模拟及探测器优化设置n采光设计及照度测试采光设计及照度测试1920消音风道消音片上层大孔板夏季主风道入口2122烟雾发生器烟雾发生器光电探测器光电探测器中央单元中央单元侧顶棚探测器布置侧顶棚探测器布置两代甲等公务车两代甲等公务

6、车包厢内的流场及温度场特性包厢内的流场及温度场特性利用利用CFD仿真和实验对其特点加以分析仿真和实验对其特点加以分析提出如何进一步对包厢内的空调系统进提出如何进一步对包厢内的空调系统进行优化，以创造更加舒适的乘车环境行优化，以创造更加舒适的乘车环境2324解决狭小空间内的气流组织问题解决狭小空间内的气流组织问题风口附近风速过高、温度较低风口附近风速过高、温度较低上下铺温度分层上下铺温度分层252627n沈阳地铁沈阳地铁2号线号线n北京地铁北京地铁1、2号线号线n整车燃烧特性整车燃烧特性28风道系统风道系统CFD模拟模拟静压箱及风口优化与降噪分析静压箱及风口优化与降噪分析客室内气流组织与热舒适性

7、研究客室内气流组织与热舒适性研究2930313233n成都地铁成都地铁2号线号线n可燃材料的热值及热释放速率测定可燃材料的热值及热释放速率测定n整车燃烧模拟及分析整车燃烧模拟及分析n模型车燃烧实验模型车燃烧实验3435n卧铺车卧铺车n二等座车二等座车36n 制氧补氧装置研制制氧补氧装置研制n 供氧与空调系统集成化供氧与空调系统集成化n 低压传热研究低压传热研究n 低压环境下人体热舒适性研究低压环境下人体热舒适性研究3738支干管接口处速度场支干管接口处速度场 支干管接口处静压场支干管接口处静压场 39n香港特区国庆献礼车香港特区国庆献礼车n眼科手术室眼科手术室n洁净手术室气流组织模拟洁净手术室

8、气流组织模拟40n车体传热分析及车体传热分析及K值计算软件编制值计算软件编制n车体部件隔热隔声性能分析车体部件隔热隔声性能分析n列车专用诱导器研制列车专用诱导器研制nVRV系统在列车中的应用系统在列车中的应用n空气净化空气净化4142空调系统的运转部件尽可能少空调系统的运转部件尽可能少空调装置的安装空间减小空调装置的安装空间减小空调部件的安装位置降低空调部件的安装位置降低空调系统的运行品质提高空调系统的运行品质提高高速列车对空调系统提出的要求：高速列车对空调系统提出的要求：43 风量大，送风温差小，室内的空气品质高，人体舒适感好风量大，送风温差小，室内的空气品质高，人体舒适感好 运转部件少，维

9、修量小，系统的稳定性和可靠性高运转部件少，维修量小，系统的稳定性和可靠性高 安装在车体下部，整车的稳定性加强安装在车体下部，整车的稳定性加强 布置灵活，占用体积少，节省安装空间，提高了车厢空间布置灵活，占用体积少，节省安装空间，提高了车厢空间利用率利用率 低诱导比诱导器，出口风速小，噪音低。低诱导比诱导器，出口风速小，噪音低。 可以采用车下机组，振动小，噪音低，整车稳定性提高可以采用车下机组，振动小，噪音低，整车稳定性提高诱导空调系统的优点：诱导空调系统的优点：44单元式空调单元式空调VRV空调空调可行性分析可行性分析实验研究实验研究数值模拟数值模拟45软卧车的特点软卧车的特点各包厢尺寸相当，空调负荷也相当各包厢尺寸相当，空调负荷也相当车外环境变化大，冷热负荷波动明显车外环境变化大，冷热负荷波动明显车内管道设备众多，空间紧张车内管道设备众多，空间紧张VRV系统的应用系统的应用 每个包厢一台室内机，每节车厢安装一台室外机每个包厢一台室内机，每节车厢安装一台室外机 每节车厢安装一台新风机，也可考虑热回收装置每节车厢安装一台新风机，也可考虑热回收装置优点优点各包厢独立控制，个性化调节，相互不影响各包厢独立控制，个性化调节，