青藏線（格-拉段）空調旅客列車冬季車內環(huán)境參數沿線變化數值研究.pdf

1、地處海拔3000m以上的青藏線由于其“低壓、低溫、缺氧、日溫差大”等特殊氣候環(huán)境使得對冬季運行的青藏線空調旅客列車提出了新的要求。冬季運行的青藏線空調旅客列車內部的低溫、低壓、低氧、CO2濃度高等問題易使乘客發(fā)生高原反應，影響乘客熱舒適性。研究青藏線空調旅客列車車內環(huán)境參數沿線變化及乘客熱舒適性對冬季運營的青藏線空調旅客列車來說有重要的現實意義。論文所作的主要工作如下：
　　(1)以25T型z6811次列車為例，采用Z傳遞函數法對

2、車廂圍護結構的非穩(wěn)態(tài)傳熱過程進行分析。在分析非穩(wěn)態(tài)傳熱過程時，首先確定適用于高原列車的車體外表面對流換熱系數；其次，在采集列車途經主要站點氣象數據的基礎上，充分考慮列車運行方向對太陽輻射得熱量的影響，合理簡化列車運行路線，把逐時空調室外空氣綜合溫度看作運行時間的函數，確定沿線的冬季空調室外空氣綜合溫度。
　　(2)利用FLUENT軟件對25T型z6811次列車途經主要站點時不同送風參數下車內流場、溫度場、CO2濃度場及O2濃度場進

3、行數值分析。建立了25T型空調列車硬座車廂的數學及物理模型，研究主要站點、送風參數、邊界條件等因素對車內速度場、溫度場、CO2濃度場及O2濃度場的影響。
　　(3)采用在高原地區(qū)適用的人體熱平衡及PMV指標修正方程對在列車途經主要站點、不同送風參數時車廂內乘客的熱舒適狀況進行研究。
　　研究結果表明：青藏線空調旅客列車運行過程中，太陽輻射對車廂內熱環(huán)境的影響是不可忽略的。受送風口位置及車門影響，靠近過道處乘客周圍區(qū)域風速較其

4、它乘客大，部分乘客有吹風感，整體氣流有從車廂中部向車門運動的趨勢；溫度場受乘客、散熱器散熱及速度場等影響，乘客區(qū)域溫度較過道區(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的集聚現象；CO2濃度場受到速度場、溫度場的耦合作用及車門回風影響，從車廂中部向車門方向，車廂中上部區(qū)域的CO2濃度水平呈上升趨勢，而座椅下方的CO2濃度水平則呈下降趨勢，車廂中上部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濃度的時空變化與CO2濃度的時空變化呈逆相關關系，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，乘客舒適性較為理想。送風速度增加，車內流場、溫度場、CO2濃度場及 O2濃度場有顯著變化，車內整體速度水平提高，局部區(qū)域的渦有增大、移動的現象；溫度場受速度場影響，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濃度場受流場及溫度場的耦合影響，CO2濃度分布更均勻，整體水平降低；O2濃度的時空變化與 CO2濃度的時空變化呈逆相關關系，隨著送風速度的增加，O2濃度分布更均勻，整體水平升高；PMV值波動變強，波動范圍變大，在-1至1間變化，局部區(qū)域有超出-1至1區(qū)間的現象，車廂內熱舒適性分布較為不均。
　　在冬季運行的青藏線空調旅客列車不僅受到沿線變化的氣象參數影響，還會受到車體圍護結構、車內人體及電