基于三维、不可压和定常N-S方程的数值模拟计算方法,从空调机组的安装位置和高度等2个方向着手,分析不同方案下列车运行时的气动特性。研究结果表明:当头车空调位置远离车头、尾车空调位置靠近车尾时列车总阻力最大,较之其他方案大2.66%左右;空调阻力随着车体高度增加而逐渐减小,当车体增加高度达到350 mm时,3节车总阻力下降7.55%,但与此同时,列车在横风环境下运行稳定性变差。

基于三维不可压缩定常Navier-Stokes(N-S)方程和标准k-ε两方程湍流模型的数值模拟计算方法,通过改变空调之间的安装间距,研究了不同工况下的整车气动阻力与空调气动阻力变化规律。研究结果表明合理的空调安装间距可有效降低整车气动阻力。160km/h条件下,与安装间距是空调机组高度的24.23倍相比,当安装距离为0时,整车气动阻力降低约6.3%。此外,安装距离小于空调机组高度的18倍时,减阻效果才显著。随着空调安装间距的增大,每节车辆第一个空调气动阻力先增大后趋近于平缓,甚至会小范围降低,其气动阻力变化主要受背风面气动阻力的影响;第二个空调气动阻力持续增大,其气动阻力变化主要受迎风面气动阻力的影响。

根据空调机组的噪声源特点，着重介绍空调机组的进、出口噪声、机组噪声估算方法及测试技术。

分析了列车提速以后,车体表面压力的变化情况和规律.采用Fluent 6.3应用SIMPLE算法对高速列车表面气流组织建立计算模型,进行了不同车速的列车表面气流组织变化的数值模拟计算和分析,得到列车表面压力随车速的变化,通过与相关文献提供的实测列车压力分布进行比较,得到模拟结果与实测结果基本一致.分析了气流组织变化对列车空调机组的影响,为分析因提速引起的空调变工况性能的影响提供了重要的技术依据。

以一台蒸发冷却空气处理机组为测试对象,该机组设有惯性粗效过滤器、袋式中效过滤器、亲水性高分子纤维填料、双风机。对其进行样机测试,得到了其送风量、风速、温度、相对湿度、阻力等性能参数。通过计算分析得到了不同室外温度下,填料直接蒸发冷却对空气相对湿度的影响与室外空气的相对湿度有关,室外相对湿度越高,相对湿度提高的程度就越高,同时填料的效率也是随着室外干湿球温度的变化而变化。由于本次测试机组采用双风机系统,通过测试发现了双风机系统的总送风量并不是两台风机风量的简单叠加,为以后的工程设计提供了参考依据。