客車電器柜通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性研究

程海濤 張繼業(yè) 李 田

(西南交通大學(xué)牽引動(dòng)力國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 四川 成都 610031)

隨著中國(guó)鐵路的飛速發(fā)展，旅客列車的各項(xiàng)性能得到了很大提高。但與此同時(shí)，客車的負(fù)載也隨之增加，如電器元件功率的增加等。近年新聞曾有由于電器設(shè)備故障，引起客車發(fā)生火災(zāi)的相關(guān)報(bào)道出現(xiàn)[1]。由于客車整體空間的局限，電器柜的空間密閉狹小，若通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，極易出現(xiàn)電器柜通風(fēng)散熱不暢等問(wèn)題，對(duì)于客車的安全運(yùn)行造成了極大的影響。

近年來(lái)，隨著數(shù)值計(jì)算方法的發(fā)展和計(jì)算機(jī)性能的提高，CFD數(shù)值仿真計(jì)算在列車內(nèi)外流場(chǎng)研究方面得到了廣泛的應(yīng)用[2-6]。對(duì)于列車電器柜通風(fēng)散熱問(wèn)題，部分學(xué)者進(jìn)行了一定的研究。袁華軍[7]分析了機(jī)車電器火災(zāi)多發(fā)的原因，根據(jù)相關(guān)電器元件的特性，提出電器柜內(nèi)加裝隔熱板的有效措施來(lái)預(yù)防火災(zāi)。董志忠等[8]針對(duì)新型交流傳動(dòng)機(jī)車電器柜通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行了CFD仿真分析，檢驗(yàn)了電器柜通風(fēng)系統(tǒng)滿足電器元件的換熱要求。孫海龍[9]以機(jī)車電器柜為研究對(duì)象，基于穩(wěn)態(tài)湍流模型，仿真計(jì)算了不同條件下系統(tǒng)內(nèi)的溫度分布情況，通過(guò)交換散熱器位置、增加導(dǎo)流隔板和改變進(jìn)風(fēng)口面積，使其中一個(gè)未達(dá)標(biāo)的散熱器滿足了換熱要求。這些研究大多是對(duì)具體某電器柜進(jìn)行仿真驗(yàn)證，沒(méi)有對(duì)電器柜通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的規(guī)律性進(jìn)行分析總結(jié)。下文通過(guò)改變客車電器柜通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)口位置、廢排口位置和冷卻……