客車車體隔熱壁熱工性能研究.pdf

1、為了使客車的車內(nèi)溫度保持在一定范圍內(nèi)，除了安裝制冷和加熱設(shè)備外，還必須要求車體具有一定的隔熱性能，當(dāng)車外空氣溫度有強(qiáng)烈波動，或車內(nèi)人員數(shù)量增減、空調(diào)功率變化時，要求隔熱壁能夠起到減小車內(nèi)空氣及隔熱壁內(nèi)表面的溫度波動的作用。求解隔熱壁的綜合傳熱系數(shù)K值，是進(jìn)行客車車體隔熱壁的熱工性能研究的根本環(huán)節(jié)。
　　 對于K值的經(jīng)典求法，有分層分區(qū)法、圓熱流法、二維有限差分法等。這些方法都有各自的簡化與假設(shè)，尤其是對于車體鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成的三維熱橋

2、，大都采用了一維或二維的處理方式，不能完全體現(xiàn)隔熱壁內(nèi)部的實(shí)際傳熱情況，而鋼結(jié)構(gòu)的三維熱橋?qū)值的影響很大，導(dǎo)致這些計算方法精確度不是很高。
　　 本論文利用ANSYS有限元軟件強(qiáng)大的計算能力，使用熱分析模塊，將車體隔熱壁中各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)整合成一個整體的三維計算模型，對熱量在車體隔熱壁中的流動狀況進(jìn)行仿真與分析，得到車體隔熱壁的綜合傳熱系數(shù)K值。
　　 在課題的研究過程中，進(jìn)行了車體隔熱壁及車內(nèi)空氣的建模，隔熱壁邊界條件的

3、詳細(xì)分析，對不同車速、不同季節(jié)、不同車體材料及不同車窗結(jié)構(gòu)下K值分別進(jìn)行仿真計算及對比分析。車體及車內(nèi)空氣模型在網(wǎng)格劃分后，得到230387個網(wǎng)格單元，共419581個計算節(jié)點(diǎn)；在隔熱壁熱工性能分析中，論文以不穩(wěn)定傳熱為基本點(diǎn)，從隔熱壁本身結(jié)構(gòu)及材料的熱傳導(dǎo)、熱對流、熱輻射和外界太陽輻射等角度分析隔熱壁的熱傳遞過程；在探討K值的影響因素時，論文選取了九種依次遞增的車速、冬夏兩種季節(jié)、普通鋼及低碳鋼這兩種車體鋼架材料、12mm厚的單層普通