裙板格栅方向对高速列车设备舱通风性能影响研究

摘要

为研究不同方向格栅对高速列车车下设备舱通风性能的影响，以一段某型高速列车实车所用设备舱为试验对象开展了风洞试验，同时基于Realizable k-ε湍流模型构建了风洞试验的数值计算模型.通过风洞试验结果验证了数值模型的准确性，并获得了一套适用于设备舱裙板格栅区域的网格划分参数.基于经风洞试验验证的数值模型和网格划分参数，建立了头车包含设备舱的三车编组数值计算模型.以不同方向格栅（竖向和横向）为研究对象，分析了300 km/h速度等级下设备舱格栅通风口的通风量及设备舱内部的速度分布情况.结果表明：装配两种格栅时，设备舱的总进风质量流率基本一致，其中，装配竖向格栅时，其两侧的进风质量流率基本一致，但装配横向格栅时，其两侧的进风质量流率有所差异，相较于前者，其y-侧的质量流率减少了6.59%,y+侧的增加了6.79%.装配竖向格栅时，气流均匀地从整个格栅区域进入，其进入方向与列车运行方向相同，且速度较小；装配横向格栅时，气流集中从格栅右侧区域进入，其进入方向与列车运行方向相反，且速度较大.通过综合对比质量流率及设备舱空间气流速度，发现装配横向格栅时的通风性能较优.

关键词

格栅 / 设备舱 / 风洞 / 数值模拟

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2020YFA0710901）; 国家自然科学基金资助项目（12002395）