客車車體隔熱壁熱工性能研究.pdf

1、為了使客車的車內溫度保持在一定范圍內，除了安裝制冷和加熱設備外，還必須要求車體具有一定的隔熱性能，當車外空氣溫度有強烈波動，或車內人員數(shù)量增減、空調功率變化時，要求隔熱壁能夠起到減小車內空氣及隔熱壁內表面的溫度波動的作用。求解隔熱壁的綜合傳熱系數(shù)K值，是進行客車車體隔熱壁的熱工性能研究的根本環(huán)節(jié)。
　　 對于K值的經典求法，有分層分區(qū)法、圓熱流法、二維有限差分法等。這些方法都有各自的簡化與假設，尤其是對于車體鋼結構構成的三維熱橋

2、，大都采用了一維或二維的處理方式，不能完全體現(xiàn)隔熱壁內部的實際傳熱情況，而鋼結構的三維熱橋對K值的影響很大，導致這些計算方法精確度不是很高。
　　 本論文利用ANSYS有限元軟件強大的計算能力，使用熱分析模塊，將車體隔熱壁中各種復雜結構整合成一個整體的三維計算模型，對熱量在車體隔熱壁中的流動狀況進行仿真與分析，得到車體隔熱壁的綜合傳熱系數(shù)K值。
　　 在課題的研究過程中，進行了車體隔熱壁及車內空氣的建模，隔熱壁邊界條件的

3、詳細分析，對不同車速、不同季節(jié)、不同車體材料及不同車窗結構下K值分別進行仿真計算及對比分析。車體及車內空氣模型在網格劃分后，得到230387個網格單元，共419581個計算節(jié)點；在隔熱壁熱工性能分析中，論文以不穩(wěn)定傳熱為基本點，從隔熱壁本身結構及材料的熱傳導、熱對流、熱輻射和外界太陽輻射等角度分析隔熱壁的熱傳遞過程；在探討K值的影響因素時，論文選取了九種依次遞增的車速、冬夏兩種季節(jié)、普通鋼及低碳鋼這兩種車體鋼架材料、12mm厚的單層普通