文章简介：置换通风用于铁路空调客车的数值模拟与分析
张 风 琴 济南铁道职业技术学院 250013
王 智 伟 西安建筑科技大学环境与市政工程学院 710055
李军 山东商业职业技术学院
摘 要 本文以高速列车中的软座车作为研究对象，提出了下送风用于高速列车空调的一种方案，并利用PHOENICS软件对该方案的流场进行了数值模拟与典型断面的PMV值计算。
关键词 空调客车 舒适性 数值模拟 下送风 PMV值
Numerical simulation on the flow field of
displacement ventilation in a railway air-conditioned car
Abstract The objecet of this paper is the high-speed railway air-conditioned car.It puts forward a kind of scheme and idea of displacement ventilation using in high-speed railway air-conditioned car, makes numerical simulation on the flow field of the car and calculates the PMV value of the typical section.
Keywords: railway air ?conditioned car numerical simulation
displacement ventilation PMV value
1 前言
在铁路客车空调中，通风占有重要的地位。车内空气质量的好坏，在很大程度上取决于通风的质量。目前客车通风的形式基本属于混合式通风[1]。送风从车体两侧垂直向下，经与车内空气混合后，以较小的速度送入工作区。众所周知，由于空气龄较长，系统排出污染物的能力较差，不利于空气保持新鲜。有关的调研资料表明，乘客对车内空气品质不够满意，有恶心等不良感觉的人竟然占到被调查人数的一半左右[2]，说明车内空气污染物超标，新风量不足。同时，也可看出通风方式及通风设施设置不合理。应予以改进。而目前关于客车通风的研究工作只限于消除吹风感，以及使客室内温湿度保持均匀等方面。本文的目的是试图利用置换通风来解决目前车内空气质量差的问题，提高铁路空调客车的竞争力。
2 高速客车通风情况及需要解决的问题[3]
国内研制的高速列车正处于起步阶段。车内通风也属于混合式通风。送风从车体两侧垂直向下，风速为0.86 m/s。经与车内空气混合后，速度迅速衰减，以0.15m/s左右的速度送入工作区，以保持较小的微风速。列车高速运行时，在两车交会或客车穿过隧道时，因气压变动，旅客会感觉“耳痛”，这种现象称为“耳鸣”。经研究，压力变动与速度的二次方成正比，所以乘坐高速列车容易发生耳鸣。国内外一般通过增强列车的封闭性能来解决此问题。由此，更需要控制空调系统的送风质量来保持车内的空气新鲜。
3置换通风的原理[41]
将新鲜空气低速（约0.25m/s）直接送入工作区，并在地板上形成较薄的空气湖，空气湖是由较凉的新鲜空气扩散形成的，当室内热源(人员及设备)产生向上的热气流(对流气流)时，新鲜空气随对流气流向室内上部流动形成室内流动的主导气流，排风口设置在房间顶部,将污染空气排除。这样，工作区的热气流被进入空气所置换。
与混合通风相比，置换通风由于送风直接送到人的工作区，有利于污染源的排出，因此空气品质更为新鲜，且置换通风消除的是工作区的负荷，具有明显的节能效果。
但是，铁道空调客车客室内障碍物多，人员密集，且热源均布，使用置换通风是否可行，目前还没有过具体的尝试和成功的经验。
4置换通风用于高速列车空调的数值模拟
