车速对高速列车司机室空调冷凝风量影响研究.12.004车速对高速列车司机室空调冷凝风量影响研究刘振环，李江春(中国中车集团中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛)摘要：列车高速运行过程中，伴随列车行驶产生的列车风会对车体表面设备产生强烈的空气动力学扰动。空调系统普遍安装于车体表面，受列车风干扰严重，导致热交换效率降低、冷凝器温度升高、空调停机等一系列问题。采用大涡模拟(LES)方法，对不同车速下高速列车司机室空调冷凝风量及流场特性展开研究。研究结果表明：随着车速增加，空调冷凝风入口处压力下降，出口处压力上升，导致空调冷凝风量产生较大幅度下降。关键词：高速列车；空调；流场特性；大涡模拟(LES)中图分类号：U266.2文献标志码：A文章编号：16727029(2022)12292806Studyontheinfluenceoftrainspeedontheairflu−−−某throughair-conditionerofhigh-speedtrainLIUZhenhuan,LIJiangchun(CRRCQingdaoSifangCo.,Ltd,Qingdao,China)Abstract:Duringthehigh-speedrunning,theslipstreamgeneratedbythetrainwillhaveastrongaerodynamicdisturbancetotheequipmentonthevehiclesurface.Air-conditioningsystemsaregenerallyinstalledonthetopofthetrain,whichisseriouslydisturbedbytheslipstream,resultinginaseriesofproblemssuchaslowerheate某changeefficiency,highercondensertemperature.Theair-conditioningsystemshutdowncouldoccur.Inthispaper,thelargeeddysimulation(LES)methodwasusedtostudythecondensingairflu某andflowfieldcharacteristicsofthehigh-speedtraincabair-conditionerindifferentspeeds.Theresultsshowthatwiththevehiclespeedincreasing,thepressurecondensesneartheinletoftheair-conditionerwhilerisesneartheoutlet,resultinginalargedropinthecondensingairflu某ofair-conditioner.Keywords:highspeedtrain;air-conditioner;flowfieldcharacteristic;largeeddysimulation安全、快捷、舒适是现代轨道交通追求的三大使用风冷方式进行散热。受列车运行产生的列车风目标。目前我国主要干线列车的速度已达到350影响，空调系统冷凝风量减少，冷凝器温度升高，km/h。高速列车运行速度提高，对车体设备提出更导致空调系统无法正常运行(主动降低制冷功率甚高要求[1]。高速列车空调系统普遍位于车顶位置，至报警停机)。这一问题在夏季高温环境中尤为突收稿日期：20220428−−基金项目：国家“十三五”重点研发计划资助项目(2022602-11，2022602-12)通信作者：刘振环(1965)−，男，山东青岛人，高级工程师，从事动车组、城际车、地铁、客车空调系统设计研发工作；E−mail：liuzhenhuan@cqsf.com第12期2929刘振环，等：车速对高速列车司机室空调冷凝风量影响研究出，严重影响到乘客乘坐舒适性。伴随列车高速运行产生的较强列车风[2−5]，会导致空调处流动环境发生较大变化，并导致空调实际功耗会随着车速增加而增加。而从车厢传热的角度，随着车速提高，夏季空调热负荷会有小幅度降低[6−7]。因此需要对列车运行时空调附近流场进行研究。目前研究主要是在不考虑空调工作的情况下，直接通过列车表面压力分布进行研究[8−9]，并不能完全模拟实际空调工作情况。旋转的冷凝风扇受列车风作用，导致空图1高速列车模型与空调位置示意图Fig.1Calculationmodelofhigh-speedtrainwiththepositionofair-conditioner调左右两侧冷凝器散热能力出现差异[10]。列车空气动力学研究分为实车实验、风洞实验及数值计算3种方式[1]。实车实验的不可控因素(如环境风等)较多，会对实验结果产生一定干扰。风洞试验一般使用缩比模型，能够较好的排除环境风的影响，但是对于列车空调而言，难以制造可运转的缩比模型。数值计算能针对车身的各个部位进行单独详细分析，是针对复杂部件的常用研究方式。本文采用数值计算的方法，模拟不同车速下列车空调系统运行情况，研究车速对空调冷凝风量的影响，并结合列车顶部流场的速度与压力分布，对冷凝风量下降原图2高速列车司机室空调Fig.2Air-conditionerofhigh-speedtraindriver`sroom因进行分析。1数值计算模型1.1几何...