动车组真空断路器隔声罩自然对流研究.pdf

ⅷ市道通婴
2015年
动车组真断路噐瞟罩自諶诏
张俊蒋忠城王永吕继方
(南车株洲电力机车有限公司技术中心,412001,株洲∥第一作者,工程师)
摘要建立了轨道交通动车组真空断路器隔声罩内部自然瞬间的较大冲击能量引起高分贝噪声,影响了动车
对流传热计算模型,通过基于有限体釈法的计算流体动力学组的乘坐舒适性。为了降低噪声的影响,用一个隔
(CFD计算器进行流固耦合传热计算,得到隔音罩内部温度
音罩将真空断路器发声部位包裏起来,以达到隔声
场和流场数据。计算结果表明,发热电阻内部最商温度可选降噪的目的。被密闭隔声罩包裹的部位有一个发热
到99C,已超出真空断路器发热电阻的工作温度范围。提出
了两种改进方法,并进行了计算对比。其中将原模型不锈钢
电阻。发热电阻的工作温度范围为-40C~80
材料替换为导热性能更优的铝合金材料的改进方法可以将发
C,由于隔音罩的隔声吸声材料的热导率都非常低,
热电阻温度降为52C左右,能满足发热电阻工作温度范围
具有保温隔热的性能,因此,为了保障真空断路器的
要求。
正常工作,对密闭隔声罩内部温度进行计算分析就
关键词轨道交通:动车组:真空断路器;隔声罩:自然显得非常重要。
对流
中图分类号U264.918:U266.2
1真空断路隔声罩结构
DO1:10.16037/j.1007-869X.2015.06.008
真空断路器隔声罩安装在动车车顶和客室顶板
之间,如图1所示。动车的车顶和客室顶板为铝合
On Natural Convection in Sound Insulation Hood of EMITいac金材料,隔声罩外壳为不锈钢材料。隔音罩内部有
uum Circuit Breaker
层0.8mm厚的隔声层和一层20mm厚的吸声
Zhang Jun, Jiang Zhongcheng, Wang Yong. Lu Jifang
层,如图2所示。真空断路器噪声源的主体结构材
Abstract Natural convection heat transfer fluid and solid
coupled calculation model is constructed for the sound insu
料为不锈钢,发热电阻材料等效为铜
lation hood of EMU vacuum circuit breaker. Thermal dis
tribution and fluid field data is obtained by CFD (computa
动车车顶结构
tional fluid dynamics) calculator based on finite volume
真空断路器隔声罩
动车客室顶板
method. The calculation result shows that the maximum
temperature of resistance is 99 C, which is beyond the nor-
图1真空断路器隔声罩安装位置侧面示意图
mal operating temperature range. So, two improved
schemes are presented. When the stainless steel material of
the model is replaced by aluminium alloy with better heat
真空断路器噪声源
动车客室顶
板的隔声层
conduction property, the maximum temperature of resist
吸声层
ance is decreased to 52C which could meet the require-
隔声层
ments of the operating temperature range
隔声罩外壳
Key words rail transit; electric multiple units(EMU)
发热电阻
vacuum circuit breaker: sound insulation hood: natural
convection
图2隔声罩内部平面示意图
Author s address R&D Center. CSR Zhuzhou Electric Lo
comotive Co. Ltd. 412001 Zhuzhou. China
2隔声罩自然对流计算模型
动车组的真空断路器在气压作用下可实现断开
随着发热电阻的温度升高,周围空气被加热,隔
和闭合的动作,以实现牵引电流的断开和连通,由于声罩内形成冷热空气之间的对流?属典型的自然对
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