同-列车空调卧铺包厢不同送风方式热舒适模拟研究_朱春
268 送风孔板阻力系数模拟研究
送风孔板阻力系数模拟研究同济大学 朱 春 张 旭摘要 孔板作为一种风口形式，不仅可以用于洁净室送风末端，也常常用于地铁站台通风、列车车厢送风等人员密集或是空间相对狭小等场合。
本文首先理论分析影响孔板阻力特性的参数，接着利用CFD 模拟了不同开孔率下孔板的阻力特性，得出了孔板阻力系数的计算关联式，以便于工程实际设计与计算。
关键词 孔板 开孔率 阻力特性0引言孔板作为一种风口形式，不仅可以用于洁净室送风末端，也常常用于地铁站台通风、列车车厢内送风等人员密集或是空间相对狭小等场合，起到均匀送风的作用。
对航空航天等某些特殊通风领域，当送风管尺寸不能变化时，孔板可作为末端局部阻力件来调节各送风支路阻力平衡，此时需要已知孔板的阻力系数。
常用的通风空调手册中[1]，没有述及多孔孔板的局部阻力计算，因此有必要对孔板的阻力特性进行研究。
孔板风口一般为平板上均匀开设多个圆孔，风流通过孔板时形成多股小孔射流，然后混合汇聚，均匀送出。
为计算孔板的阻力，需要给出每一个小孔的入流条件，分析各个小孔的流动特征，这给理论计算带来许多麻烦和不确定性，因此必须简化模型。
简单的办法是将孔板风口等效为一个简单开口，其面积与孔板风口的有效通过面积相等，这样可以确保入流的动量流量和质量流量与实际一致[2]，简化模型如图1。
根据分析，把气流流过孔板过程分解为突缩和突扩两个过程。
对于突扩过程，由2-2断面、3-3断面应用贝努利方程，并代入动量方程，可得鲍尔德-卡尔诺公式：c 3()21F 1F ζ=- ( 1 ) F c 为自由出流收缩断面2-2的面积，引入收缩系数ε= F c / F 2，和开孔率（也称为扩张比）n=F 2 / F 3，公式（2）可写为()211n ζε=- （2）当Re >104时，收缩系数ε可认为定值。
331图1 简化的孔板出风示意图对于突缩过程，由于收缩过程产生漩涡的复杂性，只给出经验公式[3]： 34()21n ζ=- （3）因此，气流通过孔板的阻力系数为： 12ζζζ=+ （4）理论分析中，只考虑了突扩、突缩过程的“冲击”损失，忽略了两个过程的沿程阻力损失，仅适用于Re>104的紊流情况。
新型卧铺动车组送风结构仿真
新型卧铺动车组送风结构仿真文章主要针对新型卧铺动车组送风结构进行建模仿真，考虑上、下两层卧铺送风口和走廊送风口，并对各送风口风量进行统计，根据仿真结果提出合理的结构优化建议。
标签：动车组；空调送风；仿真设计1 送风风道简介新型卧铺车由于其车内结构布置相对现有车型变动较大，送风风道设计需要相适应改动。
设计时需考虑上、下两层卧铺送风及中间走廊处风量，送风结构较为复杂，具体如图1所示：2 三维建模建立和现车一致的三维模型，并根据仿真需要，做了局部优化，详细风道结构如图2。
风口编号：所有风口均从空调机组端开始编号风口编号：一位侧上卧铺依次为：outlet-es-1～outlet-es-31一位侧下卧铺依次为：outlet-ex-1～outlet-ex-15二位侧上卧铺依次为：outlet-ys-1～outlet-ys-31二位侧下卧铺依次为：outlet-yx-1～outlet-yx-15走廊送风口依次为：outlet-zoulang1～outlet-zoulang143 网格化分网格是计算的基础，此次网格划分总数量：26991331。
网格划分如图4所示。
整体最大网格尺寸：50，静压腔隔板处最大网格尺寸4，从网格结果中可以明显看出网格疏密的差别，在实际中需要根据模型尺寸和关注的重点区域调整网格大小。
4 计算及结果计算边界条件设置：采用速度入口、压力出口进行仿真，计算模型选用k-epsilon realizable进行求解。
送风量：4200m3/h，送风口面积：0.232m2，送风口风速：5.0287m/s由于导流板高度没有达到风道顶部，从动压腔拦截的大部分风并没有按照导流板方向流入支送风口，而是越过导流板向前流动。
整个风道送风道阻力=49-3=46Pa，送风阻力适中，和标准动车组风道送风阻力42Pa（实测值）相当。
风量统计：一位侧卧铺上（表1）：5 優化建议从仿真统计的数据结果分析，靠近机组端风量明显偏小，尤其是1、2号包间，几乎没有出风（已经加了导流板的前提下），远离机组端风量偏大，风量分布不均匀；走廊内送风量偏大，走廊内不是重点送风区域，不需要送很多风。
YW25G型空调硬卧列车车厢内换气效率研究
（ ． ｎ ｔｔ ｅ ｏ ｆ ｉ ｅ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ａｉ １ Ｉ ｓ ｉｕｔ ｆＲｅ ｒｇ ｒ ｔ ｎ 卜Ｃ０ ｉ ０ ｉ ｏ ｎｄｔ ｎ ｎｇ，Ｃｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｎ ｖ ｒ ｉｙ，Ｃｈ ｎ ｈ ０ ７ ｉ ｎ ｒ ｌＳ ｕ ｈ Ｕ ｉ ｅ ｓｔ ａ ｇｓ ａ ４１ ０ ５，Ｃｈ ｎ ｉ ａ；
ｅ ｆｃｅ ｃ ａ ｅ ｈ ｅ ｄ ｏ ｎ ｏ ｒ ａ ｒｑ ａ ｉｙ ｈ ｉ ｌ ｗ ｎ ｉ ａ ｅ ｄ ｓ ｒｂ ｔｏ ｓ ｓ ｍｍｅ ｒｃ ｌａ ｎ — ｆｉｉ ｎ ｙ ｃ ｎ ｍｅ ｔｔ ｅ ｎ ｅ ｆｉ ｄ ｏ ｉ ｕ ｌ ，ｔ ｅ ａｒ ｏ ａ ｄ ａｒ ｇ ｉｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ｉ ｙ ｔ ｆ ｔ ｉａ ｍｏ ｇ ａ
文 章 编 号 ：１ ０ — ３ ０ ２ ０ ） ４０ ０ ～ ５ ０ １８ ６ （ ０ ６ ０ — １ ９０
ＹＷ２ 型空调硬卧列车车厢 内换气效 率研 究 ５ Ｇ
杨 培 志 ， 顾 小松
（ ．中南 大 学 制 冷 空调 研 究 所 ， 南 长 沙 １ 湖 ４ ０ ７ ；２ １ ０ ５ ．长 沙 理 工 大 学 能 源 与动 力 工 程 学 院 ，湖 南 长 沙 ４０７） １ ０ ６
ｆｕｄ ｆｏ ａ ｄ ａ ｅｏ ｉ ，ａ ｄ ｔ ｅａｒｅ ｃ ａ ｇ ｆｉｉｎ ｙ ｗａ ｂ ａｎ ｄ ｌ ｉ ｌｗ ｎ ｇ ｆａｒ ｎ ｈ ｉ ｘ ｈ ｎ ｅｅｆ ｅ ｃ ｓｏ ｔ ｉ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅａｒｅ ｃ ａ ｇ ｃ ｅｒ ｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｉ ｘ ｈ ｎ ｅ
缩 短空气龄 ， 改善室 内空气 品质 。研究结果对 如何 提高车厢 内换气效率及空气 品质 提供 了重要参考 。
空调列车夏季行驶热舒适性分析
专 题 研 讨
表 ３ Ｋ ２次沿途主要站点及时 间、 １ ５ 气象参数 站 台
日期 时 间 纬 度 ，。 ） （ 干球温度 ， ℃
含外 气综 合 温度 反 映 了
郑州
上海
南京
蚌埠
商丘
外气 温 度与 太 阳辐射 对 隔热 壁所 起 的双 重 热作 用 。对 按一 定 方 向行驶 的车辆 ， 由于
１ 基 本 参 数 及 假 设
１１ 列车 空调 相关 标准 ．
表 １车体结构参数
根据 标 准 Ｔ ／１ ５ — ９ ７ ＢＴ ９ １ １ ８ ，按 北京 以南 地
区各 铁 路 沿 线 空 调 客 车 综 合 得 热 量 的 变化 规 律 ，确定 出我 国客 车空 调 的夏季 外气 计算 参数 取 武汉 地 区 的数 值 比较合 适 ， 采 用 稳 态 传热 并
专 题 研 讨
空调列车夏季行驶热舒 适性 分析
宋 宇尧 ・， 赵兰萍 １， 杨志 刚 一 ＇
（． １上海地面交通工具 风洞中心 ， 上海 ２ １ ０ ２同济大 学 机械工程学院 ， ０ ８ ４； ． 上海 ２ １ ０ ０ ８ ４）
● ● － 。 － ● ● 。 － ● 。 － ● － ● － － 。 。 － ‘ 。 － － － 。 － － 。 － ● － 。 ● ＿ － 。 － ● ＿ ● ● ● ‘ ● － ‘ ＿ － － ‘ ● ● － ＿ ● － ‘ 。 ＿ ‘ ‘ 。 ’ 。 。 。 ‘ ‘ 。 ’ ‘ 。 ’ ‘ 。 ‘ ● ●
顶 部 耐 候 钢 板 底 部 耐 候 钢 板
聚苯乙烯泡沫塑料
７ ０ ８ ５
胶合 板 木板
５ ２ Ｏ
聚苯乙烯泡沫塑料
四种不同座椅送风形式热环境的数值模拟
四种不同座椅送风形式热环境的数值模拟3清华大学 李先庭☆ 陆俊俊 吴 鹏 赵 彬摘要 给出了座椅送风的简化模型和计算方法,将座椅送风工况下的风速和温度的模拟结果与实验小室的实测数据进行对比,二者吻合较好。
利用简化模型模拟了相同设计条件下四种不同座椅送风形式的送风效果,结果表明,座椅下送风+椅背送风形式的热舒适性最好,座椅下送风形式热舒适性最差,另外两者居中。
建议工程设计时应综合考虑热舒适性和经济性来确定座椅送风形式。
关键词 座椅送风 置换通风 计算流体力学Nu m e ri c a l a n a l ysis o n t h e r m a l e n vir o n m e ntu n d e r f o ur ki n d s of c h a ir v e ntil a ti o nBy Li X ianting ★,Lu Junjun ,Wu P eng and Zhao BinAbst r a ct Presents t he simplified model a nd calculating met p ares t he p redicted dist ribution of air velocity a nd te mperature wit h t hose obtained f rom exp eriments ,a nd considers t hat t he data agree well wit h each ot her.Simulates t he eff ects of f our kinds of chair ventilation by t he simplified model under t he sa me condition ,as a result ,under Οchair wit h backrest ventilation has t he best t her mal comf ort eff ect ,under Οchair ve ntilation has t he worst t her mal comf ort eff ect ,a nd t he t her mal comf ort of t he ot hers is between t hose of above two modes.Suggests t hat t he t her mal comf ort eff ect and initial cost be ta ken int o account in selection of ventilation typ e in p roject design.Keywor ds chair ve ntilation ,displaceme nt ve ntilation ,C FD ★Tsinghua University ,Beijing ,China 3北京市重点实验室资助项目(编号:KF200302)①0 引言座椅送风是置换通风[1]的一种具体形式。
YW25G型空调硬卧列车车厢内热舒适性研究
隔 间存 在 良好 的对 称 性 ； 卧 车 厢 内各 区域 的 热舒 适 性 优 劣 排 序 依 次 是 ： 道 区域 、 铺 区域 、 硬 过 下 中铺 区域 、 铺 上
区域 ； 理 的 铺 位 纵 向 间隔 有 利 于 旅 客 的散 热 。研 究结 果 对 如何 改 善 列 车 车厢 内 热 舒适 性 提 供 了重 要 参 考 。 合
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第 ６卷第 ２ 期
２０ ０ ７年 ６月
热 科 学 与 技 术
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＴｈ ｒ ａ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ａ ｅ ｍ ｌＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ
Ｖ０ ． Ｉ ６ Ｎｏ． ２
摘 要 ：从满足旅客 的热舒适性 出发 ， 研究空调列 车室内空气的流 动及 温度分 布情况至关重要。以Ｙ ５ 型 Ｗ２Ｇ
空调 硬 卧 列 车 车 厢 为研 究 对 象 ， 理 模 型 中考 虑 了旅 客 以及 车 厢 内各 障 碍 物 （ 括 边 桌 、 李 架 、 铺 、 座 物 包 行 床 折 等） 的 影 响 ， 用 五ｅ 流 模 型对 车厢 内三 维 湍 流 流 动 和 传 热 进 行 了 数 值模 拟 ， 究 车 厢 内流 场 及 温度 场 的 等 采 一湍 研 分 布 变化 规 律 ， 而获 得 热 舒 适 性 指 标 Ｐ 从 值 的分 布 情 况 。研 究 结 果 表 明 ： 个 车 厢 内的流 场 及 温度 场 关 于 整
运 动方 程 ：
丕 ）一 （ ） × （ 一 ｐ ２ ＋ ａ ＋ 丕 ［＋ （ ＋ ｍＰ （ 差 瑟 ｔ］ ） ｇ
（） ２
具有 较好 的对 称性 ， 因此本 文 将 以半节 车 厢 作 为
计算 区域 ， 建立 三维 直角 坐标 系 ， 车厢 长度 方 向 沿 是 轴 （ 半节 车厢 长 ９ ４ ， ． ４ｍ） 车厢 宽度 方 向是 ｙ
铁路客车空调车厢内温度控制系统仿真
铁路客车空调车厢内温度控制系统仿真
张登春;于梅春
【期刊名称】《中国铁道科学》
【年(卷),期】2005(026)003
【摘要】以铁路空调客车为研究对象,采用PID控制和模糊控制两种方案对车厢内温度进行控制.利用SIMULINK工具箱建立控制系统的仿真模型,并从过渡特性、抗干扰性能等方面进行仿真研究.仿真结果表明,PID控制能消除稳态误差,但超调大,过渡时间长,在工况变化较小的情况下,能满足一定的控温要求;对于对象延迟、工况不稳定的场合,模糊控制综合控制效果比PID要好.此仿真方法克服了传统编程方法繁杂、难度高、周期长的缺点,使车厢内温度控制的动态仿真变得直观、迅捷.
【总页数】6页(P88-93)
【作者】张登春;于梅春
【作者单位】湖南科技大学,能源与安全工程学院,湖南,湘潭,411201;湖南科技大学,能源与安全工程学院,湖南,湘潭,411201
【正文语种】中文
【中图分类】U270.38
【相关文献】
1.影响空调客车硬座车厢内旅客热舒适性的因素分析 [J], 王志全
2.空调客车内温度控制系统仿真研究 [J], 于梅春;张登春
3.铁路空调客车硬座车厢空气品质的主观评价 [J], 陈焕新;杨培志
4.铁路空调客车车厢内循环空气的紫外线消毒方案 [J], 刘叶弟;臧建彬;裘达;吴宣中
5.空调客车车厢内空气品质对乘务人员健康影响 [J], 刘丽英;席瑞莉
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采用低温送风技术的列车内部热环境模拟
根据上面所作分析， 本文利用 ＣＦＤ 软件， 模拟 了 硬座列车采用低温送风时的车内热环境， 结果如图 ３￣ 图 ７ 所示。
于纸面方向延伸后成型， 并直接送风。设计工况下喷
嘴的出风速度一般为 １０．２ｍ／ｓ。对变风量系统， 当房间
负荷减少时， 可允许出口速度降低至 ５．１ｍ／ｓ； 当房间负
荷进一步降低时， 需要提高一次送风温度来保证房间
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
的空气流速要求。散流器的风量范围为 ５０￣９５０ｍ３／ｈ，
静压损失为 ２￣１４５Ｐａ， 噪声低于普通风机盘管。
低温送风系统的送风与常规空调系统不同： １） 送 风温度低， 因此气流下落的趋势更大； ２） 低温气流在 达到令人舒适的状态之前会与室内空气混合， 且混合 的程度更强烈。但实验表明， 只要冷风在进入工作区 之前就与室内空气充分混合， 不直接进入工作区， 低 温送风系统的吹风感问题与常规空调系统的吹风感 问题就没有什么不同。因此在低温送风系统的舒适性 研究中， 有关风速对人体舒适性的影响的研究主要集 中在室内气流组织研究方面 。 ［１￣４］
３ 计算结果及分析
列车的车顶、车底与车体侧壁由于受到其内外温 差的作用， 形成冷负荷。根据中国北方机车车辆工业集 团公司提供的主要技术参数， 得知在静态状态下， 给定 的车体综合平均传热系数为 Ｋ＝１．１６Ｗ（／ ｍ２·℃） 。当车 辆处于运行状态时， 外表面的换热系数应考虑到车速 的影响。考虑到热工计算中车体各个壁面承受太阳的 照射情况是不同的， 因此其热流密度也是有一定差别 的 ， 根 据 文 献［５］中 提 供 的 数 据 ， 取 车 顶 的 热 流 密 度 为 ０．０６ｋＷ／ｍ２， 车底的热 流 密 度 为 ０．０２１ｋＷ／ｍ２， 侧 壁 的 热 流密度为 ０．０６９ｋＷ／ｍ２。
铁路空调硬卧车内气流分布的数值模拟]
![铁路空调硬卧车内气流分布的数值模拟]](https://img.taocdn.com/s3/m/6a5105956bec0975f465e211.png)
(9)
式中 : u 为车厢内空气流速 , m/ s (如果 < 01 05m/ s ,
计算时取 u = 01 05m/ s) ; Icl 为衣服热阻 。
3 数值方法及实验测量
31 1 数值方法 在笛卡尔直角坐标系下划分均匀计算网格 , 分
别以列车长 、宽 、高作为坐标的 x 、y 、z 方向 , 以车门 底边与车厢侧面的交点作为坐标原点 。为了消除网 格数对计算结果的影响 , 本文对车厢内的网格划分 进行了多次试验 ,发现当网格数为 94 ×29 ×27 = 73602 时 ,增加网格数对计算结果影响甚微 , 因此取 73602 作为计算网格数 。将控制方程化为通用控制 方程 ,然后对通用方程中各变量进行无因次化 ,采用 控制容积法和交错网格对通用控制方程进行离散 , 采用幂函数差分格式 ,应用 SIM PL E 算法[6] 求解离 散控制方程 。
对于各风口风量分配有较大的影响 ,不良的设计易 造成车厢内局部空气温度和空气质量的差异[1] 。目 前我国空调硬卧车内速度场和温度场分布不均匀 ,
2 模 型
上冷下热的现象较为突出 。车厢内部环境的热舒适 21 1 车厢物理模型及其简化
性受太阳辐射和乘客散热的影响 ,复杂的车内结构 、
以 25 K 型空调硬卧车厢为研究对象 ,其内部几
辐射能在车厢内各内表面的分配比例进行计算 ,作 为能量方程的热生成源项[10 ] 。 5) 车厢中 部假想 对称 面取 对称 条件 ,5 u/ 5 x = 5 T/ 5 x = 5 k/ 5 x = 5ε/ 5 x = 0 。 6) 对车内气 、固耦合问题 ,铺位 、隔挡和行李架等 固体区域的粘性系数设为无穷大 , 气固交界面空气 流动取无滑移条件 ,即 ui = 0 ;固体壁面温度按绝热 条件进行计算[11 ] 。 31 3 车厢内温度和风速的测量
变制冷剂流量空调系统在列车软卧车厢中应用新概念
变制冷剂流量空调系统在列车软卧车厢中应用新概念朱春刘国丹张旭摘要：本文提出列车上使用变制冷剂流量(VRF)空调系统这一新概念,阐述VRF 空调系统的节能性和舒适性等优势，并根据列车软卧车厢的立面特点, 做VRF空调系统管路设计分析。
关键词：变制冷剂流量空调系统列车软卧车厢管路设计0 前言我国经济的持续高速发展，客观上对交通和运输提出了更高的要求。
铁路作为交通运输市场的传统主导，近年来却面临着高速公路和民航运输的巨大挑战。
近期国家不仅规划建设跨省铁路项目沿海铁路（上海—宁波—深圳—香港快速铁路），以实现全国范围“四横四纵”铁路快速客运通道构想，而且正在积极筹建中巴铁路，实现我国新疆与巴基斯坦的陆上交通，以及建设中缅铁路—西南出海铁路大通道，架设南亚大陆桥以加快我国西部大开发。
中国铁路网将在全球战略定位的基础上，具有新的战略意义。
对于铁路客运市场来说，实现客车的高速化、舒适化显得尤为迫切。
面对新的更高的要求，我国列车客车空调通风系统一方面需要有条件的吸收引进世界最新科技成果，一方面需要加强自主创新。
目前我国现有使用的列车空调大部分采用单元式空调机组，这种列车空调的控制系统简单, 仅能通过控制机组的开停对机组进行安全保护和对客车车厢内进行温度控制,难以满足极不稳定的列车空调运行工况,不能满足乘客对舒适性的要求。
又由于空调通风机始终满负荷运转状态,不能根据热、湿负荷变化而调节,造成严重的能耗浪费。
[2]变冷媒流量空调系统(VRF)，自1982年日本Dakin公司首先推出以来，二十几年中得到迅速发展和推广，已经在民用建筑上被广泛应用。
VRF 系统的特点可以有效解决现有列车单元式空调机组的不足。
1 VRF系统的特点（1） VRF系统根据系统负荷情况，通过变频控制器自动调整压缩机转速（变频范围50%~130%），使系统内冷媒的循环流量得以改变，进而对制冷量进行自动控制以符合使用要求，从而能保证在负荷变化范围内，压缩机以较高的效率运行。
基于热舒适的空调列车车厢风速设计参数优化
，
ＥＧ ａ ｇ ｕＩ ｕｎ —ｑ ａ３ ｌ
（ ． ｏｔｅｓ ｉ ｌＵ ｉｅｓｙ， ｉｎ ３０ ２ ｈｎ ； ＩＮ ｒ ａｔ ａ ｉ ｎｖｒｉ Ｊ ，１２ １ ，Ｃ ｉａ ｈ Ｄ ｎ ｔ Ｕ
２ Ｂ ｉＪ ａｉ ｏ ｅ ￣ ｉｅｒ ｇＳ ｐ ｒｉｏ ｏ ａ ｙ ｎ ｉｎ ，１０ ５ ，Ｃ ｈ ． ｅ ｉｇＨｕ ｌ ｎＰ ｗ ｒ ｊ－ ａ ｎ ｅｉ ｕ ｅｖｓ ｎＣ ｍｐ ｎ ， ｅ ｉｇ ０ ０ ３ ｈ ｌ ｎ ｉ ｊ ￣；
调列车热舒适和能耗的影响。联 系热舒适方程 ， 通过优化参数可以减 少空调列车能耗和解决列 车超 员问题 。
关键 词 ： 热舒适 ； 评价指 标 ； 风速 ； 能耗
中图分类号 ：Ｕ ３ ．． ８１３４ ｒ
文献标识码 ： Ｂ
文章编号： ０ —３３ （０７ Ｉ — ０８ ０ １ ９ ２０ ２０ ）１ ０２ — ５ ０
０ 引言
近年来 ， 国民经 济 的迅 速 发 展推 动 了铁 路 客
最大 ， 于设计 的不 合 理也 导 致 了不 必要 的 电量 由
消耗 。
运的发展， 我国铁路正 向高速化、 舒适化的方 向迈
进 。列 车空 调 系统 是 其 中密 不 可分 的一部 分 ， 但 目前还存 在 不少 问题 ， 如夏季 空调车厢 内温 度 、 风
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２ ８
应用 能源 技术
２０ 年 第 ｌ 期 （ ０７ ｌ 总第 １９ ） １期
基于热舒适的空调列车车厢风速设计参数优化
唐 逸 耿 鹏云 鄂广 全 ， ，
（． Ｉ 东北电力大学， 吉林 １ ０２２ 北京华联电力工程监理公 司， ３ １； ． ２ 北京 １ ０３ ０ ５； ０
三种不同出风口形式的柜式空调的热舒适性实验分析
三种不同出风口形式的柜式空调的热舒适性实验分析
周兴法;卢云;黄国俊
【期刊名称】《家电科技》
【年(卷),期】2022()2
【摘要】通过热舒适性实验室测试了三种不同出风口形式的柜式空调的热舒适性,其出风口形式分别为上出风口式、上下出风口式和纵向出风口式。
测试结果显示:上出风口式柜式空调具有最佳的热舒适性;对于上下出风口式柜式空调,由于其出风被分成两股,单股气流所具有的动量较小,难以吹远,造成房间内机组近端的足部位置易出现过冷或过热现象,且制热时机组的远端位置的温度较低,温度均匀性差;对于纵向出风口式柜式空调,由于其出风口的高度位置位于人体主要活动区域高度位置内,房间内机组近端的位置也易出现过冷或过热现象,同时在制热时,机组的出风不能吹到人体的足部位置,温度均匀性差,垂直温差大。
【总页数】6页(P34-39)
【作者】周兴法;卢云;黄国俊
【作者单位】上海三菱电机·上菱空调机电器有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB6
【相关文献】
1.办公室柜式分体空调的室内热舒适性探讨
2.分体空调不同新风引入方式热舒适性实验研究
3.柜式空调器室内机送风角度对室内热舒适性影响的数值分析
4.柜式空
调器出风口速度流场的测试与分析5.壁挂式空调出风口位置对人体热舒适性影响研究
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新一代卧铺动车组空调系统的研发
新一代卧铺动车组空调系统的研发作者：赵建葵刘爱伶来源：《中国科技博览》2016年第07期[摘要]空调系统是动车组关键系统之一，具备为旅客提供通风、制冷和采暖等功能。
根据多年设计经验总结，从空调机组总体方案设计、选型、送风系统、回风系统、新风系统和压力保护等方面对新一代卧铺动车组空调系统的研发进行优化。
[关键词]动车组空调送风回风新风气流压力保护中图分类号：U231.92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）07-0293-020.背景目前中国高速铁路网运营的动车组主要为座车，随着动车组在夜间长时间运行旅客舒适性较差的缺陷也显现出来。
基于此，新一代卧车动车组设计定位为白天作为座车运营，晚上作为卧车运营，研制新型的空调系统既应保证旅客在白天乘坐和晚上熟睡的需求。
新一代卧铺动车组空调系统是在既有CRH1E基础之上研制的，首先要继承原来的优点，然后要改进CRH1E 空调系统的不足，最后还要综合考虑动车组内装整体的设计。
1.空调系统总体方案设计1.1 空调机组选型新一代卧铺动车组空调系统除了要解决原来的问题，更要提升性能。
从空调机组型式的选择方面，主要从以下几个方面进行对比分析，从而得出结论：新一代卧铺动车组空调采用分体式机组更适合，提供给旅客更加舒适的乘车环境。
1.2 既有CRH1E卧车分体式空调存在问题及在新一代卧铺动车组中的改进措施1.2.1 膨胀阀容易被堵塞单元式空调机组由于不需要在车辆上安装制冷剂管路，制冷剂内部的清洁全部在空调机组厂家一次完成，不会由于运输、现车组焊冷媒管的不当以及条件限制而导致异物进入或产生（焊接氧化物），因此，热力膨胀阀被异物堵塞的故障也随之解决。
1.2.2 扩展模块故障率高由于控制器的扩展模块故障率高，同时由于增加了手动制冷功能，软件控制逻辑进一步增加，导致软件运行速度进一步降低，为了更好地满足软件运行速度的问题，在新一代卧铺动车组中，不再使用该模块，更改为采用两块控制器，使得软件运行速度大大提高，同时也不会再发生空调控制器扩展模块故障率高的问题。
空调列车室内热舒适研究
・
１ ・ ８
２０ ０ ２年 第 ６期
空 调 列 车 室 内热 舒 适 研 究
张 登 春☆ 陈焕 新
（ 潭工学 院 ） 湘 （ 中南大 学 ）
［ 要 ］ 利 用 带 浮升 力 效应 的 Ｋ一￡湍 流模 型 对 空 调 列 车 室 内气 流 分 布 进 行 了数 值 模 拟 。将 摘
对 于空调列车 室 内 的空气 流动 ， 往主要 是通 以 过模 型试验或 通过 求解 射 流 的经验公 式而得 到ｕ 。 Ｊ
而车室 内的热环境 ， 主要通 过主观调查得到 ， 然后 分 析调查结构 提出改善热舒适性措施 。 由于空 调列 】 车 由于车 室 内结构 复杂 、 人员 多 、 热量 大 ， 发 而送 风 速度一般 比较 低 ， 因此 需要 同时考虑 强迫对 流 和 自 然对流 的影响 ， 且 通过 玻璃 窗 的太 阳辐射 和车室 而 内 固体 壁 面 间 的辐 射 对 空 气 的流 场 和 温 度 场 及 热 舒 适亦有影 响 ， 调列车室 内存在座椅 、 空 行李架等 固体 区域 ， 使得空 调列车 室 内 的空 气流 动数 值计算 成 为 具 有复杂热边界条件 、 固耦合传 热数值计 算问题 。 气 因 此 采 用 模 型试 验 或 通 过 求 解 射 流 的 经 验 公式 两 种 方 法 获 得 的结 果 是 比较 粗 糙 的 。本 文 采 用 带 浮 升 力 Ｋ一￡ 流 模 型 对 空 调 列 车 室 内 的 空 气 流 动 和 传 热 湍 进 行 了 数 值 模 拟 ， 用 数 值 解 析 的 方 法 求 解 了车 室 利 内的流场和温度 场 ， 同时考 虑 了人 体 散热 和太 阳辐 射对车室 内流场和温度场 的影响 ， 通过耦合求解 ， 计 算 出了车室 内的空气流 动速度和温度分布 。然后在 此基 础 上 计 算 出 车 室 内热 舒 适 评 价 指 标 ＰＩ ｌＶ— Ｖ Ｐ Ｄ， 空 调 列 车 室 内 气 流 组 织 的 优 化 设 计 及 改 善 Ｐ 为 车室 内的热舒适环境提供 了依据。
铁路空调硬卧车内气流分布的数值模拟
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铁路空调列车是我国目前正在开发研究的重大 车厢内部 环 境 的 热 舒 适 性 是 列 车 设 计 和 科研项目 $ 制造的一个重要 指 标 % 由 于 列 车 车 厢 空 间 较 大 $ 空 通风管道尺寸 & 风口位置和尺寸 调送风口比较分散 $ 对于各风口风量分 配 有 较 大 的 影 响 $ 不良的设计易
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空调硬卧车内气流组织的数值模拟研究
空调硬卧车内气流组织的数值模拟研究
张登春
【期刊名称】《中国工程科学》
【年(卷),期】2004(006)009
【摘要】空调车内气流组织研究是车厢内热环境控制的基础,合理的车内气流组织可有效地改善乘客的冷热舒适性.采用k-ε湍流模型对25K型空调硬卧车内气流组织进行了数值模拟,研究了不同送风方式和送风参数下车内空气流场和温度场分布规律,并与实验结果进行了对照,两者基本一致.研究结果对于改善硬卧车内人体冷热舒适性提供了理论依据,对车内气流组织优化设计有指导意义.
【总页数】7页(P66-72)
【作者】张登春
【作者单位】湖南科技大学能源与安全工程学院,湖南,湘潭,411201
【正文语种】中文
【中图分类】TK124;U238
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1.高速空调列车内气流组织的大涡模拟 [J], 匡骁;齐朝晖;李超;韦婷婷
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4.铁路空调硬卧客车室内气流组织的数值模拟 [J], 王利;陆震;黄兴华
5.铁路空调硬卧车内气流分布的数值模拟 [J], 张登春;邹声华;翁培奋
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空调客车的空气品质与热舒适
空调客车的空气品质与热舒适
叶晓江;连之伟;周正平;刘红敏
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2005(000)009
【摘要】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.
【总页数】3页(P63-65)
【作者】叶晓江;连之伟;周正平;刘红敏
【作者单位】上海交通大学制冷与低温工程研究所;上海交通大学制冷与低温工程研究所;上海交通大学制冷与低温工程研究所;上海交通大学制冷与低温工程研究所【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
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第30卷第4期铁道学报V ol.30N o.4 2008年8月JOU R NA L OF T H E CH IN A RA ILW A Y SO CI ET Y Aug ust2008文章编号:1001-8360(2008)04-0098-05列车空调卧铺包厢不同送风方式热舒适模拟研究朱春1,张旭1,胡松涛2(1.同济大学机械工程学院,上海200092; 2.青岛理工大学环境与市政工程学院,山东青岛266033)摘要:采用k-E湍流模型,对不同尺寸的散流器风口、条缝风口送风方式下全封闭和不封闭4人卧铺包厢的三维空气流场和温度场进行了数值计算,利用PM V(Pr edicted M ean V ote)和空气龄(age o f air)指标分析优化各通风方式下车厢内上、下铺位人体的热舒适性,讨论不同工况下各送风方式的空调效果。
根据数值模拟结果,包厢封闭时,按照厢内人体区的气流组织效果,条缝风口送风优于散流器送风方式;包厢不封闭时,各种送风方式均引起冷热不均现象,条缝风口送风引起上、下铺人体头部、手臂外侧区温度偏低,散流器送风人体内侧区温度偏高。
关键词:卧铺包厢;送风方式;热舒适;数值模拟中图分类号:U270.383文献标志码:AStudy on Air Supply Modes in Sleeping-berthCompartments of Railway CarsZH U Chun1,ZH ANG Xu1,H U Song-tao2(1.College of M echan ical E ngineering,T ong ji U nivers ity,Shanghai200092,China;2.Institute of E nvironmen t&M u nicipal Engineering,Qingdao T echnological University,Qingdao266033,Ch ina)Abstract:Based on the k-E turbulence model,three dim ensio n airflow fields and temper ature fields in enclosed and open4-men sleeping-berth co mpartm ents o f r ailw ay cars ar e calculated num erically in the case of air supp-l y ing w ith different sizes of air diffusers and slo tted outlets.The therm al co mfo rt of hum an bodies in the upper and low er berths under different air supply modes ar e analy zed by PMV and Ag e of Air indices and air cond-i tioning effects of different air supply m odes in enclosed and open compartments ar e discussed accor dingly.Ac-cording to the CFD results,in an enclo sed sleeping-ber th compar tm ent,the slotted outlet air supply mode is better than the air diffuser mo de;in an open sleeping-berth compartment,both the air supply modes result in thermal imbalance phenomena,i.e.,the slo tted outlet air supply mode leads to a low er tem perature on the out-er side o f both upper and low er berths,and the air diffuser mode leads to a hig her temperature o n the inner side of both the upper and low er berths.Key words:sleeping-berth compartment;air supply mo de;thermal com for t;CFD空调列车的气流组织是车厢内环境控制的基础,合理的气流组织不仅可有效地改善乘客的热舒适性,也能有效改善车内的空气品质[1]。
国内许多学者利用CFD技术对硬卧车厢进行了气流模拟研究[2~5],但这些研究主要是针对客车硬卧隔间与走道连通的整车厢气流分析。
为了提高车厢内的安全性和私密性,目前有些列车已对硬卧车厢隔间加设半封闭隔墙,使隔间收稿日期:2007-07-11;修回日期:2007-08-27作者简介:朱春(1977)),男,四川泸州人,博士研究生。
E-mail:zhuchuncn@ 接近软卧包厢情况。
因此,把隔间作为单独个体进行气流组织研究,有利于包厢内人员热舒适性的提高。
空调列车车厢内的热环境与建筑热环境不同,其主要差别在于列车内外的热、湿干扰量较大,热环境呈显著非稳定性;人体昼夜新陈代谢差异大,即使相同的热环境,白天、夜间的热感觉也不同。
我国现有空调客车主要采用集中式空调系统,卧铺车厢基本采用散流器送风方式,这种由列车员集中控制的空调送风方式调节性较差,乘客只能被动接受空调环境,因而热舒适性差。
若列车卧铺车厢采用分散式空调方式[6],即变制冷剂流量空调系统,可实现卧铺包厢的热、湿独立控制。
因此,对列车卧铺车厢不同送风方式的气流组织优化研究尤为必要。
本文利用CFD 软件,采用k -E 湍流模型,对采用不同尺寸的散流器风口和条缝风口送风方式下的4人卧铺包厢内三维空气流场和温度场进行了数值计算,并研究包厢在半封闭和全封闭情况下各送风方式下的气流组织,利用PMV (Predicted Mean Vo te)和空气龄指标分析车厢内上、下铺位人体热舒适性,讨论不同工况下各送风方式的空调效果。
1 计算模型以25K 型空调列车软卧包厢为参考,其结构参数为:2000m m @2540m m @2000m m;厢内床板高度分别为:0.5m 、1.7m,尺寸为:750mm @2000mm;茶几高0.8m,尺寸为:500@800mm;厢内定员4人,设定躺卧姿态,身高173cm;人体发热量108W/人,人体头部一致朝向厢门一侧;厢门尺寸为:500mm @1900mm;厢内封闭时,侧墙厢门侧设有2个排风口,尺寸为:330m m @140mm 。
几何模型如图1所示(采用封闭包厢,送风方式为顶部条缝送风)。
1.1 边界条件入口边界条件:根据规范要求[7,8],考虑温度的可调节性,厢内设计温度取24e ,相对湿度60%。
根据文献[9]空调负荷计算,确定送风温度为17e ,送风量780m 3/h,送风形式分别为条缝对吹贴附射流和包厢顶部中间设散流器风口下送风,风口尺寸如表1。
表1 送风口尺寸散流器风口条缝风口风口尺寸/mm250@400250@8001000@502000@50出口边界条件:包厢封闭结构时,侧墙厢门侧底部设中心对称排风口,尺寸330mm @150mm,排风压力为环境自由压力,k 、E 为自由滑动,自由出风率0.8;采用半封闭结构时,内壁中间设置厢门,开口尺寸500mm @1900mm,边界条件设为自由压力。
壁面边界条件:车内两侧壁、地板视为绝热面,其他壁面为第二类边界条件,其热流密度为:包厢外壁200W/m 2,厢顶100W/m 2,侧墙厢门侧120W/m 2。
其他边界条件:对人体、床板、茶几等固体区域的黏性系数设为无穷大,气、固交界面空气流动取无滑移条件进行计算。
1.2 假设条件采用k -E 两方程湍流模型进行数值模拟,假设:(1)客车室内气体为不可压缩流体,且满足Boussinesq 假设:认为流体密度的变化仅对浮升力产生影响;(2)气流为紊流态流动;(3)假定流场具有高的紊流Re 数,流体的紊流黏性具有各向同性;(4)气流为低速流动,可忽略由流体黏性力做功所引起的耗散热;(5)不考虑漏风的影响,认为包厢除侧墙厢门侧底部的出风口外,包厢气密性良好。
1.3 控制方程对于不可压缩、定常流动,根据以上假设,该模型的控制方程可用如下的通用形式div (Q U U )=div (#U g rad U )+S U (1)式中,U 为通用变量,代表u 、v 、w 等求解速度分量变量;#U 为扩散系数;S U 为源项。
2 C FD 计算结果分析为了研究各种送风方式下包厢内人体卧姿状态的气流组织,在计算模型的人体周围选择6个典型测点,如图2(以散流器送风口,包厢封闭工况为例)。
2.1 散流器送风因目前卧铺车厢普遍采用散流器送风方式,本文分别采用250mm @400m m 、250m m @800m m 2种尺寸散流器送风口送风,计算厢内人员区的气流组织,即计算平均出风风速分别为2m/s 和1m /s 时,厢内99第4期列车空调卧铺包厢不同送风方式热舒适模拟研究全封闭条件下,上、下铺区域的温度场和速度场,结果如图3、图4。
由图3知,采用250mm @400mm 风口散流器送风的上铺平均温度28e ,平均风速0.09m/s,下铺平均温度25.7e ,平均风速0.13m/s 。
上、下铺人体各局部区域温度均高于设定24e ,且上、下铺间有2.3e 温度差,各区间微风速小于0.3m /s,但下铺风速微小,可见该送风方式下,大量冷空气直接从厢内排风口散出,造成气流短路,厢内气流组织差。
图4与图3相似,上、下铺温度差更明显,上铺平均温度高至28.3e 。
可见加大散流器送风口尺寸、减小射流风速对厢内气流组织无益。
2.2 条缝对吹贴附射流送风散流器送风在小空间、隔板遮挡多的空间气流组织效果不佳,根据对各种送风方式分析,决定针对条缝对吹贴附射流送风方式进行模拟计算研究。
分别采用1000mm @50mm 、2000mm @50mm 2种尺寸条缝风口,计算平均出风风速分别为2m/s 、1m/s 时,厢内全封闭条件下,上、下铺区域的温度场和速度场,结果如图5、图6。
由图5可知,采用尺寸1000m m @50mm 条缝风口送风的上铺平均温度23.8e ,平均风速0.16m /s,下铺平均温度23.9e ,平均风速0.17m/s 。