青藏線(xiàn)（格-拉段）空調(diào)旅客列車(chē)冬季車(chē)內(nèi)環(huán)境參數(shù)沿線(xiàn)變化數(shù)值研究.pdf

1、地處海拔3000m以上的青藏線(xiàn)由于其“低壓、低溫、缺氧、日溫差大”等特殊氣候環(huán)境使得對(duì)冬季運(yùn)行的青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)提出了新的要求。冬季運(yùn)行的青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)內(nèi)部的低溫、低壓、低氧、CO2濃度高等問(wèn)題易使乘客發(fā)生高原反應(yīng)，影響乘客熱舒適性。研究青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)車(chē)內(nèi)環(huán)境參數(shù)沿線(xiàn)變化及乘客熱舒適性對(duì)冬季運(yùn)營(yíng)的青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)來(lái)說(shuō)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文所作的主要工作如下：
　　(1)以25T型z6811次列車(chē)為例，采用Z傳遞函數(shù)法對(duì)

2、車(chē)廂圍護(hù)結(jié)構(gòu)的非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程進(jìn)行分析。在分析非穩(wěn)態(tài)傳熱過(guò)程時(shí)，首先確定適用于高原列車(chē)的車(chē)體外表面對(duì)流換熱系數(shù)；其次，在采集列車(chē)途經(jīng)主要站點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，充分考慮列車(chē)運(yùn)行方向?qū)μ?yáng)輻射得熱量的影響，合理簡(jiǎn)化列車(chē)運(yùn)行路線(xiàn)，把逐時(shí)空調(diào)室外空氣綜合溫度看作運(yùn)行時(shí)間的函數(shù)，確定沿線(xiàn)的冬季空調(diào)室外空氣綜合溫度。
　　(2)利用FLUENT軟件對(duì)25T型z6811次列車(chē)途經(jīng)主要站點(diǎn)時(shí)不同送風(fēng)參數(shù)下車(chē)內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、CO2濃度場(chǎng)及O2濃度場(chǎng)進(jìn)

3、行數(shù)值分析。建立了25T型空調(diào)列車(chē)硬座車(chē)廂的數(shù)學(xué)及物理模型，研究主要站點(diǎn)、送風(fēng)參數(shù)、邊界條件等因素對(duì)車(chē)內(nèi)速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、CO2濃度場(chǎng)及O2濃度場(chǎng)的影響。
　　(3)采用在高原地區(qū)適用的人體熱平衡及PMV指標(biāo)修正方程對(duì)在列車(chē)途經(jīng)主要站點(diǎn)、不同送風(fēng)參數(shù)時(shí)車(chē)廂內(nèi)乘客的熱舒適狀況進(jìn)行研究。
　　研究結(jié)果表明：青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，太陽(yáng)輻射對(duì)車(chē)廂內(nèi)熱環(huán)境的影響是不可忽略的。受送風(fēng)口位置及車(chē)門(mén)影響，靠近過(guò)道處乘客周?chē)鷧^(qū)域風(fēng)速較其

4、它乘客大，部分乘客有吹風(fēng)感，整體氣流有從車(chē)廂中部向車(chē)門(mén)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；溫度場(chǎng)受乘客、散熱器散熱及速度場(chǎng)等影響，乘客區(qū)域溫度較過(guò)道區(qū)域高，乘客附近存在較大的溫度梯度，乘客上方存在上升的熱羽流，行李架下方有高溫氣團(tuán)的集聚現(xiàn)象；CO2濃度場(chǎng)受到速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)的耦合作用及車(chē)門(mén)回風(fēng)影響，從車(chē)廂中部向車(chē)門(mén)方向，車(chē)廂中上部區(qū)域的CO2濃度水平呈上升趨勢(shì)，而座椅下方的CO2濃度水平則呈下降趨勢(shì)，車(chē)廂中上部CO2濃度水平較座椅下方的CO2濃度水平高，乘客鼻子

5、呼吸區(qū)域存在較大的CO2濃度梯度；O2濃度的時(shí)空變化與CO2濃度的時(shí)空變化呈逆相關(guān)關(guān)系，即CO2濃度高的區(qū)域O2濃度低， CO2濃度低的區(qū)域O2濃度高，乘客鼻子呼吸區(qū)域亦存在較大的O2濃度梯度；PMV值在-0.5至1間變化，大部分值在-0.5至0.5區(qū)間內(nèi)，乘客舒適性較為理想。送風(fēng)速度增加，車(chē)內(nèi)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、CO2濃度場(chǎng)及 O2濃度場(chǎng)有顯著變化，車(chē)內(nèi)整體速度水平提高，局部區(qū)域的渦有增大、移動(dòng)的現(xiàn)象；溫度場(chǎng)受速度場(chǎng)影響，溫度分布更加均勻，

6、整體水平降低，局部區(qū)域溫度有所變化；CO2濃度場(chǎng)受流場(chǎng)及溫度場(chǎng)的耦合影響，CO2濃度分布更均勻，整體水平降低；O2濃度的時(shí)空變化與 CO2濃度的時(shí)空變化呈逆相關(guān)關(guān)系，隨著送風(fēng)速度的增加，O2濃度分布更均勻，整體水平升高；PMV值波動(dòng)變強(qiáng)，波動(dòng)范圍變大，在-1至1間變化，局部區(qū)域有超出-1至1區(qū)間的現(xiàn)象，車(chē)廂內(nèi)熱舒適性分布較為不均。
　　在冬季運(yùn)行的青藏線(xiàn)空調(diào)旅客列車(chē)不僅受到沿線(xiàn)變化的氣象參數(shù)影響，還會(huì)受到車(chē)體圍護(hù)結(jié)構(gòu)、車(chē)內(nèi)人體及電