空调列车气流组织三维模拟：考虑太阳辐射影响

"该文是关于空调列车室内气流组织的三维数值模拟研究，发表于2004年的《河南科技大学学报（自然科学版）》第25卷第3期，作者包括史自强、卢纪富、靳谊勇和胡世兴。文章主要讨论了传统方法在模拟空调列车车内气流组织时的不足，特别是未考虑太阳辐射对室内负荷的影响，以及如何通过数值模拟来改善计算的准确性。" 空调列车室内气流组织是确保乘客舒适度的关键因素，但由于车厢空间有限、障碍物复杂、传热方式多样，传统的模型试验和经验公式在预测空调列车内的气流组织时往往存在较大误差。文章引入了Monte-Carlo和Gebhart方法来计算太阳辐射引起的室内负荷再分配，这是对空调列车气流组织数值模型边界条件的重要补充，因为它考虑了外部环境对车厢内气候的影响。 在数值模拟过程中，作者采用了k-ε双方程模型作为控制方程，这是一种广泛用于湍流流动模拟的闭合模型，能够较好地描述流场中的湍流特性。通过与实验结果对比，验证了所建立的物理和数学模型及简化措施的合理性，这表明数值计算可以提供更准确的气流组织分析。 空调列车乘客常遇到的不适症状，如疲劳、头晕、口干、胸闷和眼痒，与车厢内的气流组织和空气质量紧密相关。因此，优化气流组织对于提升空调列车的乘坐体验至关重要。数值模拟技术的运用，不仅可以快速、低成本地获取全面的计算数据，还允许在设计阶段灵活调整送风参数和送风位置，以实现最佳的气流分布，从而提高车厢内的空气品质。 该研究为空调列车的通风系统设计提供了新的思路，强调了考虑太阳辐射影响的重要性，并展示了数值模拟在解决复杂流动问题中的优势。这一工作对于改进空调列车的室内环境，提升乘客舒适度，以及推动铁路交通的可持续发展具有实际意义。