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1、大连交通大学学报JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITYVol. 32 No. 2Apr. 2011第32卷第2期2011年4月文章编号：1673-9590(2011 )02 0019 05横风工况下高速动车组空调表面气动性能数值分析王东屏，何正凯2,兆文忠2(1 大连交通大学机械工程学院，辽宁大连116028；2.大连交通大学交通运输工程学院，辽宁大连 116028)摘 要：通过采用不可压缩粘性流体的MS方程和乩双方程湍流模型，建立了髙速动车组模型，对其 在不同横风工况下运行的外流场进行了空气动力学仿真分析动车组空调表面的压力分布规律,结果表 明：列车空凋机
2、组所受阻力值由头车至尾车逐渐减小，横风等级增加，阻力值变化不大;空调机组进出 口表面负压值及冷凝器进出口压差随横风等级的增加而增大，4、8、】2级横风时,空调进出口表面负压 总危较无横风时分别提高约30% J74% .561%；随横风等级增加，头车空调所受横向力并无显著变化, 而中，尾车空调所受横向力急剧增加，且方向与头车所受横向力相反.4、8、12级横风时，三车空调及导 流罩所受横向力总值分别为78.532.2 499 N.关键词：空气动力学;数值仿JX;动车组空调;外流场;横风大连交通大学学报JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITYVol. 32 No.
3、2Apr. 2011第32卷第2期2011年4月文献标识码：A0引言铁路客车空气调廿中的通风系统是空调装置 的重要组成部分，也是客室空调装置中唯一不分 季节而长期运转的系统，它的质量状态直接影响 到旅客的舒适度和空调装蜀的经济性.因此必须 合理布置空调装置、电机电气冷却系统及换气系 统等的进、排风口位置，否则，会岀现车内无新风 进入、废气很难排出、空调冷凝水流向车厢内，车 厢内空气品质恶劣，电器设备装置因无风冷却而 导致温度过高等现象，使空调或电器设备装置等 无法正常工作(5.目前国内空调设计者对空调表面压力分布数 据的采集主要通过实验的方法，利用传感器获取 空调表面特殊点的空气压力值.这种方
4、法精度高、 可靠性好，但投资大，实验周期长，而且所取点的 数冃有限，只能通过特殊点推知整个空调表面的 压力分布，不能对整个流场给出详尽的描述.且实 验环境复杂多变，无法获得多种工况下空调表面 的压力分布.本文采用CFD仿真技术，模拟仿真了 350 km/h高速动车组在不同横风工况下的运行状 况，对列车表面待别是空调装置进、排风口位置 的压力分布进行了较为系统的数值研究，为空 调系统设汁、布置摆放以及空调机组选型提供 定量的依据.1数学模型本文采用k-s双方程的湍流模型，对高速动 车组在强横风作用下运行进行了数值模拟，横风 作用下的外流场是三维、不可压缩的湍流流 动3】.连续方程为字 + div
5、(pV) = 0(1)dtX方向动量方程为鲁学 + divpVu - fjLegrad(. =-警+伽“.関(2)丫方向动量方程大连交通大学学报JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITYVol. 32 No. 2Apr. 2011第32卷第2期2011年4月大连交通大学学报JOURNAL OF DALIAN JIAOTONG UNIVERSITYVol. 32 No. 2Apr. 2011第32卷第2期2011年4月收稿日期：2010-03-22基金项目：辽宁省高校创新团队支持计划资助项目(2008T018)作者简介:土东屏(1962)女.教授.博七，主要从事汁算流体动力学工程应用的研究 E- mail: wdp djlu. edu. cn.
横风工况下高速动车组空调表面气动性能数值分析
