[发明专利]一种高速列车空调冷凝风量数值计算方法及其应用

摘要

一种高速列车空调冷凝风量数值计算方法及其应用，涉及数值仿真领域，具体是一种高速列车空调冷凝风量数值计算方法，以及应用该方法在高速列车空调设计中的应用。首先确定高速列车空调冷凝风量数值计算方法，步骤为利用几何建模Proe软件建立模型、划分计算域、划分网格、设置边界条件、计算及计算结果校正。在上述模型基础上，增加进出风装置的模型进行仿真计算；对不同进出风装置的计算结果进行比对，选择最优的进出风结构。

主权项

一种高速列车空调冷凝风量数值计算方法，使用fluent软件实现，其特征在于包括以下步骤：1‑1：利用几何建模软件建立模型：空调模型中包括冷凝器和冷凝风机，其中冷凝器使用多孔介质模型来模拟气流通过冷凝器的压降效果，冷凝风机扇叶使用真实模型；冷凝器的压降公式为：y=ax2+bx+c，其中，y—压降或阻力（Pa），x—风速（m/s）；车体模型使用真实尺寸；把空调模型按照实际安装状态装配到车体模型中，空调位于车体顶部中心位置；1‑2：计算域的划分：计算域分块处理：建立包围冷凝风机扇叶的圆柱形区域作为冷凝风机计算域A，该圆柱形区域的直径大于冷凝风机扇叶直径1~3mm，高度与冷凝风机扇叶高度相等，其他部分作为计算域B，计算域之间使用interface传递信息；1‑3：划分网格对计算域离散化；1‑4：设置边界条件：计算域入口设置为速度入口，速度值等于车速，出口设置为压力出口，静压值0Pa，冷凝风机扇叶设置为旋转壁面，旋转速度等于风机转速，其他均为无滑移壁面边界条件，湍流模型选择RNG k‑e湍流模型；湍动能及耗散项选择二阶迎风格式；1‑5：计算：使用Fluent软件首先对冷凝风机计算域使用多参考坐标系进行稳态计算，待计算结果收敛后转换到瞬态求解器，以稳态计算结果作为瞬态计算的初始条件，时间步设置为小于等于0.0001s；瞬态计算稳定后，输出冷凝风量和冷凝风机叶轮功率；1‑6：计算结果校正，获得校正系数。