高速空調(diào)客車車內(nèi)粉塵分布特性分析.pdf

1、高速列車為人們出行帶來便利，顯著地縮短了人們的出行時(shí)間。由于生活水平的不斷改善，人們對健康與舒適的訴求使得對空氣質(zhì)量的要求越來越高，高速空調(diào)車內(nèi)的空氣質(zhì)量同樣如此。因此，無論是列車的設(shè)計(jì)人員還是乘客都越來越關(guān)注車內(nèi)空氣流場的質(zhì)量。粉塵的危害在近年來倍受關(guān)注，大氣環(huán)境的粉塵狀況令人堪憂，對于相對密閉的高速空調(diào)列車，粉塵隨新風(fēng)入口的進(jìn)入會給客室內(nèi)空氣質(zhì)量帶來影響，所以深入分析研究列車在高速運(yùn)行狀態(tài)下車內(nèi)流場的粉塵分布是相當(dāng)必要的。
　

2、　本文采用流體力學(xué)中應(yīng)用最廣泛的數(shù)值計(jì)算方法有限體積法，基于三維、可壓縮、粘性流體的N-S流體流動控制方程，k-ε兩方程湍流模型以及拉格朗日法離散相模型(DPM)，對高速空調(diào)客車車內(nèi)粉塵的分布情況進(jìn)行分析。首先，研究了列車以350km/h的速度運(yùn)行時(shí)粉塵在車內(nèi)流場的分布狀況以及流場內(nèi)粉塵分布的影響因素；其次，對不同車外空氣環(huán)境下客室內(nèi)粉塵的濃度進(jìn)行研究，并加入濾網(wǎng)對其進(jìn)行過濾，對比室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的粉塵濃度參數(shù)給出各外界環(huán)境下列車濾網(wǎng)參

3、數(shù)的推薦值；最后，對不同標(biāo)準(zhǔn)的粉塵濃度要求做了對比，探討列車車內(nèi)粉塵控制的方法。
　　計(jì)算結(jié)果表明：車內(nèi)粉塵分布受車內(nèi)流場的紊流強(qiáng)度影響，紊流擴(kuò)散效應(yīng)使粉塵分布更加均勻。粉塵在送風(fēng)口較多的乘客區(qū)分布較均勻，而在座椅下、車廂邊角處等區(qū)域產(chǎn)生堆積。粉塵平均濃度隨時(shí)間不斷增大，900s后逐漸趨于平緩，加裝濾網(wǎng)后使?jié)舛蕊@著下降，列車在350km/h的速度下運(yùn)行時(shí)，外界環(huán)境空氣質(zhì)量為一、二級時(shí)車內(nèi)空氣的可吸入顆粒物含量達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，

4、而外界環(huán)境空氣質(zhì)量為三級時(shí)車內(nèi)可吸入顆粒物含量超標(biāo)。選取篩分粒徑處于粉塵顆粒群分布的質(zhì)量中位徑附近的濾網(wǎng)過濾效率高。為達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的粉塵濃度值，外界環(huán)境空氣質(zhì)量一、二級時(shí)應(yīng)選取目數(shù)為1250的濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，三級時(shí)應(yīng)選取目數(shù)為2500的濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，濾網(wǎng)參數(shù)的選取應(yīng)使達(dá)到過濾效果的前提下盡可能的減小濾網(wǎng)壓降對車內(nèi)流場的影響。為達(dá)到高速空調(diào)列車的乘車舒適性以及乘客的健康需求，可通過對粉塵進(jìn)行多種過濾方式過濾以及對送風(fēng)方式進(jìn)行改進(jìn)