类高速铁路机车车厢中流场湍流特征的分析

摘要

为了研究高速铁路机车车厢气流分布和湍流动态特征,在一座模拟舱中进行了流场测量实验,该模拟舱采用混合送风形式.使用超声波三维风速仪测量气流速度场.相比空舱工况,假人工况使车厢内平均气流流速增加约50％.根据舱内气流速度和湍流强度大小及分布来看,混合送风是较为舒适的送风形式.实验数据显示风速值与湍流能谱密度双对数功率谱曲线负斜率的绝对值(β值)呈正比例关系.低频率区域(0.01～10Hz)内,模拟舱机械风与自然风的能谱分布特点相比存在很大差异,说明车厢内气流不如自然风舒适.在模拟舱中,气流速度呈现随β值增加而增加的趋势,其与湍流强度则存在完全相反的关系.建议适当增大送风风速使气流能谱分布更接近自然风的同时降低湍流强度以增加舒适性.