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[摘 要]本文主要介绍了CRH6城际动车组空调风道送风均匀性计算分析,简介了送风道的结构、工作原理、通过运用CATIA三维建模模拟送风走向,再利用CFD仿真计算,计算出每个顶板对应的单元分块的风量,比较结果分析,通过改变送风口的大小和调节风量调节板改變送风风量,从而达到送风均匀的目的。
[关键词]CRH6城际动车组 送风道 CATIA建模 CFD仿真
中图分类号:T644 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0249-010
前言
CRH6城际动车组的空调系统都是由两台空调机组组成,通过风道将风引到客室的各个部位。送风道下方开送风口,并设置风量调节板,按照顶板分块来设置单元送风腔,通过改变送风口大小和改变风量调节板的高度来调整风量大小,实现整体送风均匀。
1、送风道的结构
(1)送风道的结构
空调风道系统布置在车顶,送回风道采用一体式结构,其中送风道布置在车顶中间,空调机组风机送出的风直接进入主送风道,风沿主风道前进同时,通过主风道出风口和风量调节板,通过每个独立的和顶板的形成密封腔进行送风。
H—主风道截面高度,h—风量调节板高度,d—送风道下部开口,
数字1~13为送风道与顶板密闭的密封腔单元编号。
2、CATIA建模
通过模拟送风走向,利用CATIA三维建模,并运用CFD求解方法中的分离求解法进行仿真计算,按照顺序逐个求解各变量的离散方程组(图2)。
3、送风均匀性计算
(1)网格划分
以上参数设定成功后,点击网格划分,软件将自动进行多面体网格划分,划分后结果如下:
(3)第一种方案计算:
根据该车风道布置和车顶空间等设计数据,暂定风道下部的出风口均开∮110,风量调节板距离送风道下部的高度h=40,运用CFD求解方法中的分离求解法计算,终止条件设为1000步迭代,计算结果如(图4):
根据个风口输出结果统计,各区域送风量汇总如表一:
结果分析:可以看出密封腔4、密封腔10风速偏小得多,密封腔1、密封腔13风速偏小;密封腔5、9风速偏大。
第二种方案:
改进方法:应将密封腔4、密封腔7、密封腔10、下部开口增大到∮160,
将密封腔1、密封腔13下部的风量调节板高度h=40改为h=20,,运用CFD求解方法中的分离求解法,再进行1000步迭代计算,结果见表二:
经计算,风量平均速度为:0.2278m/s,每个密封腔的风速均在与平均值偏差20%的范围内,基本满足风量均匀的要求。
4、结论
使用CATIA建模及运用CFD求解方法计算,通过改变送风风道开口和改变风量调节板的高度,使每个密封腔的送风风速均匀,保证了理论上送风均匀,为风道送风均匀性设计提供了可靠的理论依据。
参考文献:
[1] 李明,李明高.机械工业出版社,STAR-CCM+与流场计算.
[2] TB 1951-1987.客车空调设计参数.中华人民共和国铁道部部标准.
[3] 孙一坚.工业通风.中国建筑工业出版社,1994-11.
[关键词]CRH6城际动车组 送风道 CATIA建模 CFD仿真
中图分类号:T644 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)22-0249-010
前言
CRH6城际动车组的空调系统都是由两台空调机组组成,通过风道将风引到客室的各个部位。送风道下方开送风口,并设置风量调节板,按照顶板分块来设置单元送风腔,通过改变送风口大小和改变风量调节板的高度来调整风量大小,实现整体送风均匀。
1、送风道的结构
(1)送风道的结构
空调风道系统布置在车顶,送回风道采用一体式结构,其中送风道布置在车顶中间,空调机组风机送出的风直接进入主送风道,风沿主风道前进同时,通过主风道出风口和风量调节板,通过每个独立的和顶板的形成密封腔进行送风。
H—主风道截面高度,h—风量调节板高度,d—送风道下部开口,
数字1~13为送风道与顶板密闭的密封腔单元编号。
2、CATIA建模
通过模拟送风走向,利用CATIA三维建模,并运用CFD求解方法中的分离求解法进行仿真计算,按照顺序逐个求解各变量的离散方程组(图2)。
3、送风均匀性计算
(1)网格划分
以上参数设定成功后,点击网格划分,软件将自动进行多面体网格划分,划分后结果如下:
(3)第一种方案计算:
根据该车风道布置和车顶空间等设计数据,暂定风道下部的出风口均开∮110,风量调节板距离送风道下部的高度h=40,运用CFD求解方法中的分离求解法计算,终止条件设为1000步迭代,计算结果如(图4):
根据个风口输出结果统计,各区域送风量汇总如表一:
结果分析:可以看出密封腔4、密封腔10风速偏小得多,密封腔1、密封腔13风速偏小;密封腔5、9风速偏大。
第二种方案:
改进方法:应将密封腔4、密封腔7、密封腔10、下部开口增大到∮160,
将密封腔1、密封腔13下部的风量调节板高度h=40改为h=20,,运用CFD求解方法中的分离求解法,再进行1000步迭代计算,结果见表二:
经计算,风量平均速度为:0.2278m/s,每个密封腔的风速均在与平均值偏差20%的范围内,基本满足风量均匀的要求。
4、结论
使用CATIA建模及运用CFD求解方法计算,通过改变送风风道开口和改变风量调节板的高度,使每个密封腔的送风风速均匀,保证了理论上送风均匀,为风道送风均匀性设计提供了可靠的理论依据。
参考文献:
[1] 李明,李明高.机械工业出版社,STAR-CCM+与流场计算.
[2] TB 1951-1987.客车空调设计参数.中华人民共和国铁道部部标准.
[3] 孙一坚.工业通风.中国建筑工业出版社,1994-11.