客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车的制作方法

文档序号:9489123阅读:383来源:国知局
客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铁路车辆技术领域,尤其涉及一种客室内流场的参数化仿真方法、装 置及列车。
【背景技术】
[0002] 随着经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,为乘客提供舒适的乘车环境是 城市规划车辆所要达到的主要目标之一。由于在列车车厢内,尤其是高速动车组车厢内,微 风速、风速场的均匀性、客室内气流组织状态、车内外压力变化幅度等均是至关重要的设计 指标,而这些指标的实现主要取决于列车的空调通风。研究表明,良好的空调气流组织能够 使客室内的热环境维持在舒适性的状态。
[0003]目前,主要通过在列车空调、车体结构设计完成后,进行列车空调系统及客室内流 场的仿真计算,进而判断仿真计算结果是否满足列车舒适度的相关标准。若仿真计算结果 不满足列车舒适度的相关标准,则需要重新调整和设计列车空调系统和车体结构,再次进 行仿真计算。如此反复,直至车体结构和列车空调系统满足列车舒适度的相关标准。
[0004] 虽然上述方法最终能够达到列车舒适度的相关标准,但是其研发周期长,不支持 系列化设计,致使设计中存在大量的重复劳动,严重影响了设计效率,产品的开发成本高。

【发明内容】

[0005] 本发明提供一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车,以解决目前列车空 调及列车车体研发周期长、不支持系列化设计,致使设计中存在大量的重复劳动,产品的开 发成本高的问题。
[0006] 本发明提供的一种客室内流场的参数化仿真方法,包括:
[0007] 获取列车布局设计参数;
[0008] 根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型;
[0009] 获取所述车体网格模型客室内的流场参数值;
[0010] 根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析,得到数值分析 结果;
[0011] 判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准;
[0012] 若是,确定所述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数;
[0013] 若否,调整所述列车布局设计参数,直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度 标准,以确定出列车目标布局设计参数;
[0014] 根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。
[0015] 本发明提供的一种客室内流场的参数化仿真装置,包括:
[0016] 获取模块,用于获取列车布局设计参数;
[0017] 建模模块,用于根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型;
[0018] 所述获取模块,还用于获取所述车体网格模型客室内的流场参数值;
[0019] 处理模块,用于根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分 析,得到数值分析结果;
[0020] 判断模块,用于判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准;
[0021] 确定模块,用于在所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准时,确定所述列车 布局设计参数为列车目标布局设计参数;
[0022] 调整模块,用于调整所述列车布局设计参数,直到所述数值分析结果满足所述列 车舒适度标准,以确定出列车目标布局设计参数;
[0023] 设计模块,用于根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。
[0024] 本发明还提供一种列车,包括:列车空调和列车车体;
[0025] 所述列车空调和所述列车车体均由本发明提供的所述客室内流场的参数化仿真 装置设计而成。
[0026] 本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车,根据获取到的列车布 局设计参数建立车体网格模型,根据获取到的车体网格模型客室内的流场参数值对车体网 格模型客室内的流场进行分析,得到数值分析结果,将数值分析结果与列车舒适度标准进 行对比,进而得到列车目标布局设计参数,最后根据列车目标布局设计参数设计列车空调 和列车车体。该技术方案,不需要重复设计列车空调和列车车体,有效支持系列化设计,极 大地缩短了研发周期,节省了设计中存在大量的重复劳动,提高了设计效率,降低了产品开 发成本,提升了企业的创新能力和竞争能力。
【附图说明】
[0027] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发 明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0028] 图1为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例一的流程示意图;
[0029] 图2为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例二的流程示意图;
[0030] 图3为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例三的流程示意图;
[0031] 图4为本发明提供的客室内流场的参数化仿真装置实施例一的结构示意图;
[0032] 图5为本发明提供的列车实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例 中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是 本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0034] 研究表明,良好的空调气流组织对于列车客室内热环境的舒适性相当重要。在列 车车厢内,尤其是高速动车组车厢内,微风速、风速场的均匀性、客室内气流组织状态、高速 动车组客室内外压力变化幅度等是至关重要的列车设计指标,而这些指标的实现主要取决 于客车的空调通风。
[0035] 由于列车客室内部的环境受太阳辐射和乘客散热的影响,且列车客室内的结构复 杂、人员变化大,如果用实验方法来研究列车客室内部的气流组织,那么难度大、成本高。随 着计算机仿真技术的发展,计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics,简称CFD)数 值仿真技术因其具有成本低、周期短、可重复的优点,并且能够相对准确地反映列车客室内 流体流动的细节,如速度场、压力场、温度场等,因此,CFD数值仿真技术得到了快速发展。在 研究中利用CFD数值仿真技术,对高速列车空调通风系统进行数值仿真模拟实验,分析空 调通风系统的性能并进行改进设计方案,能够达到优化设计的目的。
[0036] 目前,现有技术方案主要是在列车空调、车体结构设计完成后,再进行列车空调系 统及列车客室内流场的仿真计算,进而判断仿真计算结果是否满足列车舒适度的相关标 准。若仿真计算结果不能满足列车舒适度相关标准,则需重新调整空调系统和车体结构,再 次进行仿真计算。如此反复,直至车体结构和空调系统能满足列车舒适度的相关标准。虽 然该方法最终能够达到列车舒适度的相关标准,但是其研发周期长,不能有效支持系列化 设计,从而使得设计中存在大量的重复劳动,严重影响了设计效率,产品开发成本较高,设 计质量差,不利于提升企业的创新能力、竞争能力。
[0037] 针对上述问题,本发明提供了一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车,通 过根据列车布局设计参数建立车体网格
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