[01130564]CFD技术在列车空调优化设计中的应用

列车所特有的狭长空间对空调系统的送风均匀性和舒适性提出了特殊的要求，随着我国铁路高速化进程的不断延续，对车内舒适性的要求也逐渐提高，传统的设计方式已无法满足新型设计理念的要求。CFD模拟作为有效的辅助设计手段，在空调系统以及车内环境设计方面得到了广泛的应用，但目前大部分工作都是利用商用软件完成的，也缺乏对系统的优化和必要的实验验证。本项目通过对列车空调以及车内环境的分析，编制了适用于列车空调通风系统以及室内空气流动的CFD计算软件，该软件具有前处理、求解器以及后处理功能。通过与经典算例的比较，验证了该计算软件的可靠性。同时，建立了列车空调1:1原型实验台，配备了多点远程风速和温度测试系统以及其他必要的测试仪器，作为CFD模拟的补充和必要的验证。软件与实验台相结合，组成了集CFD模拟、优化和实验验证于一体的列车空调CFD优化设计平台。由于列车空调CFD优化设计平台的优点及特色，已经广泛应用于我国新开发的多个列车车型的空调系统设计中，已完成的项目已创造经济效益近1.9亿元，并取得了显著的社会效益。该平台目前正在应用于350km/h动车组及卧车以及其他车型空调系统的开发中，并将继续在我国自主研发的后续车型的开发中得到应用。除列车空调外，该优化设计平台还适用于公路客车、轿车等车型的空调系统优化设计，也可以对建筑空调系统的特性进行分析。