HXD-,1-型電力機車熱環(huán)境數值模擬.pdf

1、隨著我國鐵路機車技術的不斷發(fā)展，以HXD1型電力機車為代表的和諧系列大功率交流傳動機車的生產與投入使用，提高了我國鐵路的運能，促進了鐵路裝備技術的現代化。司機室空調系統(tǒng)是電力機車司機室的主要組成部分，機械間通風系統(tǒng)是電力機車得以運行的關鍵系統(tǒng)，電氣屏柜散熱系統(tǒng)是柜內低壓電器設備可靠運行的重要保障。因此，對HXD1型電力機車熱環(huán)境的研究具有重要意義。
　　 本文以XHD1型電力機車為研究對象，采用計算流體力學CFD軟件對機車司機室

2、、機械間和電氣屏柜的內部流場進行模擬。首先對司機室制冷工況下室內的舒適性與經濟性做出評價，驗證了該空調在最不利外界條件下能夠滿足室內風速和溫度的要求，能夠給駕駛員一個較為舒適的駕駛環(huán)境；然后比較了兩種制熱工況的運行效果，結果表明空調與后墻加熱器共同制熱模式對室內溫度控制較好；針對不同回風方式進行模擬發(fā)現采用條縫回風方式使流場的均勻性以及人員的舒適性更好。針對機械間通風散熱系統(tǒng)，通過模擬驗證了該系統(tǒng)在壓縮機處風機開啟與關閉兩種情況下都能夠

3、保證機械間內風速與溫度分布符合標準要求；對系統(tǒng)風量以及排風方式對流場的影響進行研究發(fā)現，通風風量能夠有效控制室內的整體溫度，但是高溫區(qū)域的溫度不會因風量的加大而顯著減小，而合理設置排風口位置可以有針對性的降低室內的最高溫度。最后，建立了電氣屏柜散熱系統(tǒng)的三維模型并進行數值模擬，通過計算得出該散熱系統(tǒng)的速度場和溫度場，與實驗結果相比較驗證了設計的合理性；同時比較了不同風扇與不同熱源位置情況下系統(tǒng)的散熱性能，得出風扇的配置對強迫風冷流場有決