卧铺车风道送风均匀性研究

谢志影

摘要：环控系统是铁路客车的重要组成部分，送风系统则是环控系统的重要组成部分，风道送风的均匀性直接影响客车室内温度场和速度场的分布情况，从而影响到乘客乘坐的舒适度。通过检修及试验等找出送风均匀性的主要影响因素，并通过合理的设计再通过试验来验证各出风口的均匀性，得出结论应用与后续的检修及未来的设计中，这样可以减少设计和试验周期，避免浪费大量的人力物力。通过试验相结合的方法对铁道车辆通风系统进行优化，为传统硬卧车合理的气流组织设计提供参考依据。本文基于25T硬卧客车为研究对象进行分析阐述。

关键词：卧铺车；风道送风；均匀性研究

引言

在铁路客车空调中，通风占有重要的地位。车内空气质量的好坏，在很大程

度上取决于通风的质量。多年来由于通风系统不象转向架、车体以及电气部分

直接影响着运行的安全、稳定，一直没有引起足够的重视。随着空调客车的逐渐出现，己在送风方式、风口的布置、通风系统的组成等方面进行了逐步改进。合理的气流组织对客车车内的空气温、湿度、空气质量起着关键作用，而合理的气流组织的首要因素是送风道各送风口的出风均匀性。原来空调客车较普地采用风口风量调节装置，由于操作不便和繁琐等因素，不能保证空调通风系统风的均匀性，故存在着空气温度沿高度及车长方向温差较大的现象。因此，有必要先通过通过试验来验证各出风口的均匀性，并提出改进措施。

1空调通风系统结构

客车通风系统是客车空调装置的重要组成部分，担负着把处理过的新鲜空气送入车内、把车内污浊空气排出车外的任务，同时应使车内具有合适的气流组织、温度、温度、微风速和洁净度，应使旅客在旅行过程中感觉舒适，无异味、噪声

的干扰。通风系统是客车空调装置中唯一不分季节而长期运转的系统，它对旅客

的健康、舒适性和空调装置的经济性有很大的影响。

以25T硬卧车为例，卧铺车空调通风系统由空调机组、送风道、回风道、自然通风和废排装置这5 部分组成。空调机组位安装于一位端，经过处理的空气进入主风道，在主风道中经过挡板分流，一部分风进入静压腔，在送风口处静压转换为动压，以一定的速度将风送到客室内。空调机组制冷量为45 kW，夏季高速总风量为6 000 m3/h，冬季低速总风量为4 000 m3/h。该车送风道采用静压风道，由铝箔复合板粘接而成，内部隔板、导流板采用铝合金材质。全车11 个包间出风口采用隐蔽的条缝出风结构，避免风口直接吹到乘客。包间行李舱设置条缝出风口，条缝出风口处设置可调节风口，支风道内的空气经过可调节风口到达包间。回风系统由于一位小走廊回风道及客室走廊上方形成的密闭空腔组成，位于一位走廊上方的回风道采用玻璃钢材质，客室走廊上方的回风道由顶板、二层顶板、隔板等组成密闭回风腔。

2存在的问题及原因分析

2.1送风原理

空调机组的风机将处理后的空气先送入主风道，空气在沿主风道流动过程中，一边流动、一边通过主风道送风口进入静压箱，由于静压箱的压力平衡作用，使得主风道不同断面上的不同压力的空气在静压箱中得以平衡，形成一定的静压值，并在静压箱内送风口处转换成动压，以一定的速度射出，从而达到均匀送风的目的。

2.2问题分析

空调在通风的时候进行测量，测点取在出风口对应的位置，每个出风口处的孔板取3个测点，11个出风口共计33个测点。现场测试的数值列于表1。

风道送风口送风不均匀性系数：

     式中r———送风速度不均匀性系数，

v———送风口总平均出流速度，

vp———每节（或部分）风道的送风口平均出流速度。

表1送风系统沿车长方向的测点

测试 位置	测点
	1			2			3			4			5			6
数值	1.2	1.5	1.1	1.8	3.5	2.2	3.4	2.9	4.3	3.2	3.7	4.0	4.4	4.5	4.0	4.5	4.0	4.5
平均	1.27			2.50			3.53			3.63			4.30			4.30
r	-0.61			-0.24			0.07			0.10			0.31			0.31
测试 位置	测点
	7			8			9			10			11
数值	4.3	3.2	4.8	4.5	4.2	5.0	4.2	3.5	3.8	3.6	3.0	2.8	1.3	0.6	1.2
平均	4.10			4.57			3.83			3.13			1.03
r	0.25			0.39			0.16			-0.05			-0.69
	Vp=3.29

表1中，测点1和测点11 分别是静压送风道的始末端，送风不均匀性系数分别是-0.61和-0.69，送风量更加严重偏少。由表1测试数据可知，除去两端送风口的数值严重偏小外，其他测点的风速相对均匀一些。靠近机组的第一送风口处风速较小，这是由于主风道内送风速度较高，静压较低造成的风道内的流速较大造成这种情况的原因，靠近末端的流速较小主要是被分流导致末端风速较小。

3送风均匀性的优化措施

基于上述情况考虑为包间1 设置了导流挡板及分流板，这样可改善主风道内的静压分布，使静压分布更趋均匀。对包间5、包间8进行部分封堵并在对应的主风道内加设挡板，通常在主风道前部适当距离内加几块高度适中的阻力板，以增加前部主风道内的空气静压力，使得主风道前端的空气进入主风道时，入流角度大一些，进入的空气量也就相对多一些。

4结束与建议

（1）经过验证在主风道内安装挡板的措施是合理的，值得推广应用。铁路空调客车上现有的静压送风道主风道内都没安装 挡板，建议有关单位在生产制造时安装挡板。

（2）采用静压送风道送风，主风道内不安装挡板时，也难以达到均匀送风的目的，尤其是在端部风道出口以及末端出风口会出现流速偏小现象；在静压送风道的主风道内安装挡板后，基本能达到均匀送风的目的。安装挡板后，虽然阻力稍微增加，但却使送风均匀性得到了较大改善。

（3）在送风道主风道安装不同高度的隔板，对提高整个送风道的送风均匀性都有较大作用，但送风道隔板的高度和数量仍需进一步试验加以确定。

（4）客车在检修的过程中应对进厂车辆进行通风试验，并对“弱风”情况下距离送、回风口50mm处风速不满足1m/s-3m/s的位置进行标记并针对此类的风道加装挡板并测试。

参考文献

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