动车组通风系统

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（一）主风道 ➢ 主风道的作用是将经过空气冷却器或预热器处理
后的空气输送到客室内。 ➢ 主风道的截面，一般有圆形和矩形两种。 ➢ 按风道截面沿长度方向是否变化，有变截面和等
截面风道之分。
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（二）回风道 ➢ 回风道是车厢与通风机之间，用于传输再循环
空气的通道。回风道的断面形状一般根据其在 车内的安装位置和空间大小而确定。回风道在 客室一端与回风口相连。客车上的回风口大部 分设在客室内通风机端端壁的下部，采用集中 回风方式。
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1、混合式气流组织 ➢ 混合式气流组织，即混合式通风，它通常是将经过空调
系统处理的空气，以远大于使用空间所要求的速度供给 送风口，并且送风温度可以高于、低于或等于使用空间 的空气温度。从送风口喷射出的送风射流不断卷吸室内 空气，使射流流量不断增加；射流边界与周围气体不断 进行动量、能量和质量交换，使射流的速度和射流与室 内空气的温度差不断减小。工作区则位于射流的末端或 射流的回流区。由此可见，混合式通风的气流组织方法 使工作区气流的速度、温度、湿度和空气品质均匀一致， 实现全室性空调。
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4、局部式气流组织 ➢ 局部式气流组织就是将经过通风空调系统处理的
空气送入到受控空间的局部位置，如飞机和列车 的座椅、办公室的办公桌、车间的工作岗位等， 这样的气流组织方式又称之为局部通风。
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图3-10 座椅送风的局部气流分布
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四、气流组织的评价 ➢ 1、空气年龄(Age of air) ➢ 空气质点的年龄简称空气年龄，是指空气质点自进入房间至到
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二、风道 ➢ 风道的作用是输导空气。送风系统通过风
道，把处理好的新鲜空气输送到客车车厢 内；排风系统通过风道，把需要排除的污 浊空气输送至车外。风道的形状和布置将 直接影响车内的气流组织和空调效果。
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二、风道 ➢ 空调列车的风道可以由各种不同的材料制
成，也可以有很多不同的构造和断面形式。 在客车空调装置中，风道应满足经济性、 耐腐蚀、隔热性好、重量轻和易于加工等 方面的要求。常用的材料由镀锌铁板、铝 合金板、玻璃钢和胶合板等。

名称
粒径（m）
效率（%）
阻力（Pa）
粗效过滤器
≥5.0
80>E≥20
≤50
中效过滤器
≥1.0
70>E≥40
≤80
高中效过滤器 ≥1.0
99>E≥70
≤100
亚高效过滤器 ≥0.5
99.9>E≥95
≤120
A
99.99>E≥99.9
≤190
B 高效过
滤器 C D
≥0.1
99.999>E≥99.99
99.9999>E≥99.999
③ 下送风
此种送风方式是将新鲜空气直接送入工作区。为满足人体 舒适性要求，送风温差必然小于上送风方式，因而送风量 需要加大。同时为保证乘客没有“吹风”感，送风速度也 不能太大，一般不宜超过0.5～0.7m/s。这样就必须增大送 风口的面积或数量，因而给风口布置带来困难。此外，地 面容易集聚脏物，这将会影响送风的清洁度。主要优点是， 新鲜空气首先通过工作区，如果配以顶部排风，则车上部 余热可以不进入工作区而被直接排走。
力在-0.2kPa以下时，开启车门时有“耳感不适” 的现象；当车内压力在+0.2kPa以上时，同样也 存在开启车门时发生“耳感不适”；超过 +0.5kPa时，车门一打开，旅客将感到极度不适。
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五、空气压力波动控制装置 车内气压对人体舒适性的影响可以用压力变化
速度来评价，评价指标分为七级：第一级为 200Pa/s，它对应于没有不舒适感觉；第七级为 300Pa/s，它对应于强烈不舒适感觉；可以忍耐 值为三级，约为233.4Pa/s
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➢ 置换通风气流分布的特点是：工作区内气流近 似于单向流；通风效率和温度效率都很高，换 气效率也较高；既节省冷量，又有较高的室内 空气品质。
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图3-8 置换通风的室内气流分布
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3、单向流式气流组织 气流在空间的断面上均匀分布。
图3-9 单向流的室内气流分布
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（三）排风道 ➢ 排风道是用来排除车内污浊空气的，所以其一端
是连接在排风口，而另一端与排风扇相连或与自 然通风器连接。由于外界新鲜空气不断被送入车 内，与其等量的车内污浊空气就由排风口，经排 风道被排出车外，以保持车内压力恒定。
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三、吸风口、送风口及其调节板
（一）吸风口 吸风口也称新风口或进风口，它是新鲜空气的
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图3-1 客车空气调节原理图
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➢ 通风系统一般由风机、进排风装置、风道以及 空气净化设备组成。高速列车的通风系统通常 还包括空气压力波动控制装置。
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一、通风机（组） ➢ 通风机组是通风系统的动力装置，它由离心式
通风机和电动机组成，一般安装在车辆端部平 顶板上部空间，也可以安装在车下部，其安装 处所主要取决于空气处理设备的位置。
➢ 日本新研制的风量控制式换气系统 (即换气控制阀)示 于图3-4，该系统的进、排风口由电磁阀开闭，电磁阀 受车内、外压力传感器和进、出隧道信息的控制。
第三章 动车组通风系统
图3-4 风量控制式换气系统
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➢ 一旦压力传感器监测到车内、外压力的变化超过 一定值，则电磁阀动作。通过调节阀门开度，保 持进气口和排气口的平衡，使车内压力变化更小， 提高了列车运行舒适度。
在20% 额定风量下， E≥99.999
≤220 ≤250
≤280
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1、粗效过滤器 ➢ 粗效过滤器的滤材多采用玻璃纤维、人造纤维、金属网
丝及粗孔聚氨酯泡塑料等。 2、中效过滤器 ➢ 中效过滤器的主要滤料是玻璃纤维(直径比粗效过滤器
的玻璃纤维直径小，约为10 m)、人造纤维(涤纶、丙 纶、脯纶等)合成的无纺布及中细孔聚乙烯泡沫塑料等。 3、高效过滤器 ➢ 滤料一般是用超细玻璃纤维或合成纤维加工制成的滤纸。
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五、空气压力波动控制装置 乘坐高速列车或飞机有时会因频繁的耳鸣现象
而感到不适。这种现象因由室内外的气压差而 出现。 ➢ 如果车内空气压力的变化量及变化速度超过一 定值，则会刺激旅客的耳鼓膜，引起耳胀耳痛， 从而影响乘客的舒适性。
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五、空气压力波动控制装置 据日本在新干线上进行调查的结果：当车内压
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➢ 日本新干线车辆在换气系统中采用压力缓和装置解 决车内气压波动问题，其实用产品主要有：截止阀、 高速高压风机、无源压力缓和装置以及有源压力缓 和装置。
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图3-3 压力缓和装置的作用效果
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➢ 对于最高速度达到300km/h高速列车（500系列）来说， 由于列车外表面的压力变动可高达7.5kPa，已有的连 续换气装置也不能满足要求，所以日本在原有换气装 置的基础上开发了新的“压力缓和装置”。
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2、置换式气流组织 ➢ 置换式气流组织，是基于空气的密度差而形成热气流上升、
冷气流下降的原理实现通风换气的，即置换通风。 ➢ 置换通风的送风温度通常低于室内空气温度2～4 °C，密
度较大的送风气流将沿地面扩散开来，在下部形成一层温 度较低的送风气流。
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➢ 新鲜清洁空气直接送入工作区，由于在工 作区内无大的空气流动，污染物的横向扩 散速度很慢，从而直接被上升气流带到上 部非人活动的高温混合区，最终被房间顶 部的排风口排出，这样就可以保证人体处 于一个相对清洁的空气环境中，从而有效 地提高了工作区的空气品质。
大于0.3m/s。
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三、气流组织的方式
➢ 空调客车内部的温度、相对湿度、气流速度、污染物浓 度等都应满足有一定的要求，而这些参数都直接受车内 空气流动和分布状况影响。
➢ 气流组织形式多种多样，分类方法也各有所不同，例如， 按送、回风口的布置可分为“上送下回”、“上送上 回”、“下送上回”及“中送风”等形式；按气流的组 织方式又可分为混合式、置换式、单向流式和局部式等 4种形式等等。
➢ 影响气流组织的因素很多，如送风口和回 风口的位置、型式、大小、数量，送风射 流参数(送风温差和送风速度)，车内设施的 布置和大小，以及各种热源分状况等。
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二、人体舒适性对气流组织的要求
1、对温度梯度的要求 ➢ 在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大
于3度。 2、对风速的要求 ➢ 舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s，夏季不应
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1、混合式气流组织
➢ 按照送风口的位置，混合式气流组织又分为以 下三种方式。
① 侧送风
② 顶送风
③ 下送风
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① 侧送风 特点：工作区处于回流区中。送风与室内空气
混合充分，工作区的风速较低，温湿度比较均 匀。适用于恒温恒湿的空调房间。排出空气的 污染物浓度或温度基本上等于工作区的浓度和 温度。
第三章 动车组通风系统
图3-5 侧送风的室内气流分布 (a)上侧送、同侧下回；(b)上侧送、对侧下回；(c)上侧送、上侧回； (d)双侧送、双侧下回；(e)上部两侧送，上回；(f)中侧送、下回、上排
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图3-6 顶送风的室内气流分布 (a)散流器平送、顶棚回风；(b)散流器向下送风、下侧回风
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✓ 第二节 合理的气流组织
一、气流组织的概念 ➢ 气流组织是通风的核心环节。为了使客车车厢内
空气的温度、湿度、流速等指标符合人体的舒适 性要求，必须使车内空气合理地流动，通常把对 车内空气流动和分布的控制称为气流组织。