動車組車廂內流場和乘客舒適性研究
發(fā)布時間：2023-02-12 10:35
隨著社會的進步和人民的生活水平的提高,對動車組車廂內熱舒適性提出了更嚴格的要求。要使車廂內的乘客感到舒適,就要求車廂內有較低的空氣速度,合適的溫度,較低的二氧化碳濃度,適宜的相對濕度,足夠的新鮮空氣量,以及較小的壓力波動。本文以乘客舒適性為主線,采用理論分析和數(shù)值模擬等方法,對動車組車廂內流場和乘客舒適性進行了研究,主要包含以下幾個方面:(1)建立時速300 km動車組在不同運行環(huán)境下的三車編組仿真模型,并基于三維、定�；虿欢ǔＲ约安豢蓧嚎s或可壓縮粘性湍流流動模型,采用計算流體力學軟件FLUENT進行模擬計算,獲得了各風口處壓力或壓力時程曲線,并對壓力時程曲線進行了分段擬合,為后期動車組車廂內流場和乘客舒適性研究做準備。(2)針對客室空氣流量分配不滿足要求和送風系統(tǒng)送風不均勻等問題,對送風系統(tǒng)進行了優(yōu)化,并研究了夏季和冬季極端環(huán)境下動車組平地運行時車廂內空氣速度、溫度、二氧化體積碳濃度和相對濕度分布規(guī)律。研究結果表明:優(yōu)化后的送風系統(tǒng)使用效果更佳,不同環(huán)境下客室內空氣速度分布規(guī)律相似,各參數(shù)基本滿足標準。(3)研究了夏季極端環(huán)境下動車組隧道通過、平地交會和隧道交會時車廂外流場變化對車廂...
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內容和方法
1.3.1 研究內容
1.3.2 研究方法
第2章 基本理論
2.1 流體流動控制方程
2.1.1 質量守恒方程
2.1.2 動量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.1.4 狀態(tài)方程
2.2 湍流的數(shù)值模擬方法
2.2.1 直接數(shù)值模擬
2.2.2 大渦模擬
2.2.3 雷諾時均法
2.3 湍流和組分運輸方程
2.3.1 湍流方程
2.3.2 組分運輸方程
2.4 數(shù)值計算方法
2.5 本章小結
第3章 不同運行環(huán)境下風口處壓力
3.1 模型建立和滑移網格
3.1.1 簡化模型
3.1.2 幾何模型
3.1.3 網格劃分
3.1.4 滑移網格
3.2 平地運行
3.2.1 計算域及邊界條件
3.2.2 網格獨立性檢驗
3.2.3 計算結果
3.3 隧道通過
3.3.1 計算域及邊界條件
3.3.2 計算結果
3.3.3 壓力時程曲線擬合
3.4 明線交會
3.4.1 計算域及邊界條件
3.4.2 計算結果
3.4.3 壓力時程曲線擬合
3.5 隧道交會
3.5.1 計算域及邊界條件
3.5.2 計算結果
3.5.3 壓力時程曲線擬合
3.6 本章小結
第4章 動車組車廂內流場的數(shù)值模擬
4.1 幾何模型和網格劃分
4.1.1 幾何模型
4.1.2 網格劃分
4.2 多組分氣體參數(shù)和邊界條件
4.2.1 多組分氣體參數(shù)
4.2.2 邊界條件
4.3 送風系統(tǒng)優(yōu)化
4.4 夏季時車廂內流場分析
4.4.1 速度分布
4.4.2 溫度分布
4.4.3 CO2 濃度分布
4.4.4 相對濕度分布
4.5 冬季時車廂內流場分析
4.5.1 速度分布
4.5.2 溫度分布
4.5.3 CO2 濃度分布
4.5.4 相對濕度分布
4.6 本章小結
第5章 動車組車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.1 動車組車廂內流場的非穩(wěn)態(tài)計算
5.2 隧道通過時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.2.1 速度分布
5.2.2 溫度分布
5.2.3 CO2 濃度分布
5.2.4 相對濕度分布
5.3 平地交會時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.3.1 速度分布
5.3.2 溫度分布
5.3.3 CO2 濃度分布
5.3.4 相對濕度分布
5.4 隧道交會時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.4.1 速度分布
5.4.2 溫度分布
5.4.3 CO2 濃度分布
5.4.4 相對濕度分布
5.5 本章小結
第6章 氣流組織的評價和壓力波動對舒適性的影響
6.1 氣流組織的評價指標
6.1.1 流場指標
6.1.2 熱舒適性指標
6.2 平地運行車廂內氣流組織的評價結果
6.2.1 夏季時車廂內氣流組織評價結果
6.2.2 冬季時車廂內氣流組織評價結果
6.3 非穩(wěn)態(tài)運行時廂內相對濕度計算和氣流組織評價
6.3.1 非穩(wěn)態(tài)運行時車廂內相對濕度計算
6.3.2 非穩(wěn)態(tài)運行時車廂內氣流組織評價結果
6.4 車廂外壓力波動對乘客舒適性的影響
6.4.1 車廂內壓力變化指標
6.4.2 車廂內壓力監(jiān)測點
6.4.3 車廂內壓力變化
6.4.4 風機的抑制效果和乘客舒適性
6.5 本章小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號：3740942
【文章頁數(shù)】：118 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內容和方法
1.3.1 研究內容
1.3.2 研究方法
第2章 基本理論
2.1 流體流動控制方程
2.1.1 質量守恒方程
2.1.2 動量守恒方程
2.1.3 能量守恒方程
2.1.4 狀態(tài)方程
2.2 湍流的數(shù)值模擬方法
2.2.1 直接數(shù)值模擬
2.2.2 大渦模擬
2.2.3 雷諾時均法
2.3 湍流和組分運輸方程
2.3.1 湍流方程
2.3.2 組分運輸方程
2.4 數(shù)值計算方法
2.5 本章小結
第3章 不同運行環(huán)境下風口處壓力
3.1 模型建立和滑移網格
3.1.1 簡化模型
3.1.2 幾何模型
3.1.3 網格劃分
3.1.4 滑移網格
3.2 平地運行
3.2.1 計算域及邊界條件
3.2.2 網格獨立性檢驗
3.2.3 計算結果
3.3 隧道通過
3.3.1 計算域及邊界條件
3.3.2 計算結果
3.3.3 壓力時程曲線擬合
3.4 明線交會
3.4.1 計算域及邊界條件
3.4.2 計算結果
3.4.3 壓力時程曲線擬合
3.5 隧道交會
3.5.1 計算域及邊界條件
3.5.2 計算結果
3.5.3 壓力時程曲線擬合
3.6 本章小結
第4章 動車組車廂內流場的數(shù)值模擬
4.1 幾何模型和網格劃分
4.1.1 幾何模型
4.1.2 網格劃分
4.2 多組分氣體參數(shù)和邊界條件
4.2.1 多組分氣體參數(shù)
4.2.2 邊界條件
4.3 送風系統(tǒng)優(yōu)化
4.4 夏季時車廂內流場分析
4.4.1 速度分布
4.4.2 溫度分布
4.4.3 CO2 濃度分布
4.4.4 相對濕度分布
4.5 冬季時車廂內流場分析
4.5.1 速度分布
4.5.2 溫度分布
4.5.3 CO2 濃度分布
4.5.4 相對濕度分布
4.6 本章小結
第5章 動車組車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.1 動車組車廂內流場的非穩(wěn)態(tài)計算
5.2 隧道通過時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.2.1 速度分布
5.2.2 溫度分布
5.2.3 CO2 濃度分布
5.2.4 相對濕度分布
5.3 平地交會時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.3.1 速度分布
5.3.2 溫度分布
5.3.3 CO2 濃度分布
5.3.4 相對濕度分布
5.4 隧道交會時車廂外流場變化對車廂內流場的影響
5.4.1 速度分布
5.4.2 溫度分布
5.4.3 CO2 濃度分布
5.4.4 相對濕度分布
5.5 本章小結
第6章 氣流組織的評價和壓力波動對舒適性的影響
6.1 氣流組織的評價指標
6.1.1 流場指標
6.1.2 熱舒適性指標
6.2 平地運行車廂內氣流組織的評價結果
6.2.1 夏季時車廂內氣流組織評價結果
6.2.2 冬季時車廂內氣流組織評價結果
6.3 非穩(wěn)態(tài)運行時廂內相對濕度計算和氣流組織評價
6.3.1 非穩(wěn)態(tài)運行時車廂內相對濕度計算
6.3.2 非穩(wěn)態(tài)運行時車廂內氣流組織評價結果
6.4 車廂外壓力波動對乘客舒適性的影響
6.4.1 車廂內壓力變化指標
6.4.2 車廂內壓力監(jiān)測點
6.4.3 車廂內壓力變化
6.4.4 風機的抑制效果和乘客舒適性
6.5 本章小結
結論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果
本文編號：3740942
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