客車空調風道及導流板設計對氣流的影響研究

郭 凡， 劉芳忠， 劉永福

(中車時代電動汽車股份有限公司，湖南 株洲 412007)

客車設計過程中，由于風道結構限制，空調經常出現風口出風不勻、阻力損耗過大等現象。本文以一款6 m客車為例，分析空調風道內部布置對氣流的影響，并提出改進方案。

1 風道布置對氣流影響分析

風道布置首先要確定風道的截面積，根據連續性原理，風道總截面積為

=(3 600·)

(1)

式中：為空調蒸發器送風量,m/h；為風道內空氣流速，一般為5～8 m/s。

本文6 m客車為2 800 m/h，左右側風道取一半為1 400 m/h；空氣流速取6 m/s。根據式(1)計算得出本車單側為64 815 mm。

出風口數量的計算公式為

=(3 600··)

(2)

式中：為出風口的截面積,m；為出風口風速，m/s。

為防止產生風噪和不適感并使風量均勻，根據JT/T 216—2020《客車空調系統技術條件》推薦，式(2)中的出風口速度不大于5 m/s。

本文6 m客車為4 305 mm,設風速為3 m/s，根據式(2)計算單側風道上的圓形出風口約為31個。在實車布置中，按照每個長條狀出風口(共10個)相當于2個圓形出風口，其余常開小出風口(每9列為一組，每列有4個孔，共5組，共有180個小孔)按照面積換算約等于4個圓形出風口，再加上8個圓形出風口，最終得出此款客車風道相當于32個圓形出風口，與上述計算結果相差不大。

此外，為了平衡區域溫差、降低能耗和提高效果，在出現溫差的區域，如乘客門附近、側窗玻璃處、有發熱的裝置等處，在保持出風口整體數量不變的情況下，可適當調整常開小出風口的位置。本文主要將常開小出風口布置在中門對面側窗處，補償中門開口和側窗的熱交換損耗。……