CN105243224A - 客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车，其中，该方法包括：根据获取到的列车布局设计参数，建立车体网格模型；根据获取到的车体网格模型客室内的流场参数值对体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果，将数值分析结果与列车舒适度标准进行对比，确定出列车目标布局设计参数，并根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。本发明的技术方案，不需要重复设计列车空调和列车车体，有效支持系列化设计，极大地缩短了研发周期，节省了设计中存在大量的重复劳动，提高了设计效率，降低了产品开发成本，提升了企业的创新能力和竞争能力。

Description

客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车

技术领域

本发明涉及铁路车辆技术领域，尤其涉及一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车。

背景技术

随着经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，为乘客提供舒适的乘车环境是城市规划车辆所要达到的主要目标之一。由于在列车车厢内，尤其是高速动车组车厢内，微风速、风速场的均匀性、客室内气流组织状态、车内外压力变化幅度等均是至关重要的设计指标，而这些指标的实现主要取决于列车的空调通风。研究表明，良好的空调气流组织能够使客室内的热环境维持在舒适性的状态。

目前，主要通过在列车空调、车体结构设计完成后，进行列车空调系统及客室内流场的仿真计算，进而判断仿真计算结果是否满足列车舒适度的相关标准。若仿真计算结果不满足列车舒适度的相关标准，则需要重新调整和设计列车空调系统和车体结构，再次进行仿真计算。如此反复，直至车体结构和列车空调系统满足列车舒适度的相关标准。

虽然上述方法最终能够达到列车舒适度的相关标准，但是其研发周期长，不支持系列化设计，致使设计中存在大量的重复劳动，严重影响了设计效率，产品的开发成本高。

发明内容

本发明提供一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车，以解决目前列车空调及列车车体研发周期长、不支持系列化设计，致使设计中存在大量的重复劳动，产品的开发成本高的问题。

本发明提供的一种客室内流场的参数化仿真方法，包括：

获取列车布局设计参数；

根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型；

获取所述车体网格模型客室内的流场参数值；

根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；

若是，确定所述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

若否，调整所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

本发明提供的一种客室内流场的参数化仿真装置，包括：

获取模块，用于获取列车布局设计参数；

建模模块，用于根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型；

所述获取模块，还用于获取所述车体网格模型客室内的流场参数值；

处理模块，用于根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

判断模块，用于判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；

确定模块，用于在所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准时，确定所述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

调整模块，用于调整所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

设计模块，用于根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

本发明还提供一种列车，包括：列车空调和列车车体；

所述列车空调和所述列车车体均由本发明提供的所述客室内流场的参数化仿真装置设计而成。

本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车，根据获取到的列车布局设计参数建立车体网格模型，根据获取到的车体网格模型客室内的流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果，将数值分析结果与列车舒适度标准进行对比，进而得到列车目标布局设计参数，最后根据列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。该技术方案，不需要重复设计列车空调和列车车体，有效支持系列化设计，极大地缩短了研发周期，节省了设计中存在大量的重复劳动，提高了设计效率，降低了产品开发成本，提升了企业的创新能力和竞争能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例一的流程示意图；

图2为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例二的流程示意图；

图3为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例三的流程示意图；

图4为本发明提供的客室内流场的参数化仿真装置实施例一的结构示意图；

图5为本发明提供的列车实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

研究表明，良好的空调气流组织对于列车客室内热环境的舒适性相当重要。在列车车厢内，尤其是高速动车组车厢内，微风速、风速场的均匀性、客室内气流组织状态、高速动车组客室内外压力变化幅度等是至关重要的列车设计指标，而这些指标的实现主要取决于客车的空调通风。

由于列车客室内部的环境受太阳辐射和乘客散热的影响，且列车客室内的结构复杂、人员变化大，如果用实验方法来研究列车客室内部的气流组织，那么难度大、成本高。随着计算机仿真技术的发展，计算流体动力学(ComputationalFluidDynamics，简称CFD)数值仿真技术因其具有成本低、周期短、可重复的优点，并且能够相对准确地反映列车客室内流体流动的细节，如速度场、压力场、温度场等，因此，CFD数值仿真技术得到了快速发展。在研究中利用CFD数值仿真技术，对高速列车空调通风系统进行数值仿真模拟实验，分析空调通风系统的性能并进行改进设计方案，能够达到优化设计的目的。

目前，现有技术方案主要是在列车空调、车体结构设计完成后，再进行列车空调系统及列车客室内流场的仿真计算，进而判断仿真计算结果是否满足列车舒适度的相关标准。若仿真计算结果不能满足列车舒适度相关标准，则需重新调整空调系统和车体结构，再次进行仿真计算。如此反复，直至车体结构和空调系统能满足列车舒适度的相关标准。虽然该方法最终能够达到列车舒适度的相关标准，但是其研发周期长，不能有效支持系列化设计，从而使得设计中存在大量的重复劳动，严重影响了设计效率，产品开发成本较高，设计质量差，不利于提升企业的创新能力、竞争能力。

针对上述问题，本发明提供了一种客室内流场的参数化仿真方法、装置及列车，通过根据列车布局设计参数建立车体网格模型、利用车体网格模型客室内的流场参数值对该车体网格模型进行仿真分析，并将仿真分析结果与列车舒适度标准进行对比，进而确定列车目标布局设计参数，最后才利用列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。本发明的技术方案不需要重复设计列车空调和列车车体，有效支持系列化设计，极大地缩短了研发周期，节省了设计中存在大量的重复劳动，提高了设计效率，降低了产品开发成本，提升了企业的创新能力和竞争能力。

图1为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例一的流程示意图。如图1所示，本发明实施例一提供的客室内流场的参数化仿真方法，包括：

步骤101：获取列车布局设计参数；

该发明实施例中针对的列车车型主要包括地铁车型(A型、B型)和动车组车型(CRH3和CRH3A)，主要考虑的列车承载情况(包括空载、满载及半载等)，考虑的计算工况包括夏季、冬季工况以及太阳辐射带来的影响。

上述因素确定以后，在建立关于列车车体的车体网络模型之前，首先需要获取到列车布局设计参数，本发明实施例涉及到的列车布局设计参数，主要包括：列车的外形尺寸、列车进风口的位置和尺寸、列车回风口的位置和尺寸、列车排风口位置的和尺寸、列车空调风道内导流板的位置和尺寸等，本发明实施例只是给出了设计列车车体及列车空调需要的部分参数，本发明并不对此进行限定。

步骤102：根据上述列车布局设计参数建立车体网格模型；

根据已确定好的列车布局设计参数，可以建立设定车型、设定车体尺寸以及空调结构的车体网格模型，当输入该车体网格模型客室内的流场参数值以后，对该车体网格模型进行数值仿真，能够获取上述列车布局设计参数能否满足列车舒适度的标准要求的数值仿真结果。

步骤103：获取车体网格模型客室内的流场参数值；

车体网格模型客室内的流场参数值指的是模拟实际情况下客室内流场的外界条件，例如，外界环境条件、列车承载的乘客数量、空调送风量、送风温度、空调回风量、空调排风量以及列车车体各部分的传热系数等。实际上，该外界环境条件指的就是列车需要运行的季节工况等。

步骤104：根据流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

根据设定好的流场参数值，可以对车体网格模型客室内的流场进行仿真分析，模拟利用设定列车布局设计参数建立的车体网格模型在实际环境下的运行情况，进而得出该设定列车布局设计参数对应的数值分析结果。

步骤105：判断上述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；若是，执行步骤106，若否，执行步骤107；

步骤106：确定上述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

步骤107：调整上述列车布局设计参数，直到数值分析结果满足列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

本发明实施例通过将仿真分析得到的数值分析结果与列车舒适度的相关标准进行比较，当数值分析结果满足要求时，确定该仿真分析结果对应的列车布局设计参数为列车目标布局设计参数，否则，调整前述确定的列车布局设计参数，重新进行建立车体网格模型，并且对重新建立的车体网格模型客室内的流场进行仿真分析，直到得到的仿真分析结果满足列车舒适度的相关标准，进而确定出列车目标布局设计参数。

步骤108：根据列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

列车目标布局设计参数是具体的流场参数值经过建模、仿真分析得到的，利用列车目标布局设计参数设计得到的列车空调和列车车体，其客室内的流场能够满足舒适度的相关标准。

本发明实施例一提供的客室内流场的参数化仿真方法，首先根据获取到的列车布局设计参数建立车体网格模型，其次根据获取到的车体网格模型客室内的流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果，再次将数值分析结果与列车舒适度标准进行对比，进而得到列车目标布局设计参数，最后根据列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。本发明实施例的技术方案，能够直观展示列车客室内的气流组织状况，将其与舒适度标准对比分析，方便工程设计人员进行列车空调通风的数值计算，不需要重复设计列车空调和列车车体，有效支持系列化设计，极大地缩短了研发周期，节省了设计中存在大量的重复劳动，提高了设计效率，降低了产品开发成本，提升了企业的创新能力和竞争能力。

图2为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例二的流程示意图。本发明实施例二是在上述实施例一技术方案的基础上，对上述步骤102的进一步说明。本发明实施例利用人机交互平台自动创建三维实体模型，并自动对创建的三维实体模型进行网格划分，便于后续对车体网格模型客室内的流场进行仿真分析。

如图2所示，本发明实施例二提供的客室内流场的参数化仿真方法，步骤102，也即，根据列车布局设计参数建立车体网格模型，具体包括：

步骤201：人机交互平台根据列车布局设计参数，自动创建三维实体模型；

人机交互平台根据列车布局设计参数首先创建三维实体模型，主要是通过直线成体和点线面成体交替的方式进行，这样建立的三维实体模型能够符合几何结构的参数约束关系。

步骤202：人机交互平台对三维实体模型进行网格划分，得到车体网格模型。

为了便于对列车客室内的流场进行仿真分析，还需要对建立的三维实体模型进行网格划分，具体的，对参与计算的计算区域按照面网格和体网格相结合的方式进行划分，查看划分好的网格情况，整理得到车体网格模型，最后将车体网格模型对应的网格文件输出，以便对该车体网格模型客室内的流场进行仿真分析。

值得说明的是，本发明实施例中的人机交互平台由GAMBIT软件和FLUENT软件整合得到。

鉴于目前大多数的生产厂商已经认识到了CFD数值分析计算的重要性，正努力将其与产品设计相联系，但是CFD软件需要全职专业的人员，专业的产品设计工程师学习并应用CFD软件，需要花费大量的精力熟练进行流场分析的技术，普通的工程设计人员并不会使用，因此，CFD软件并不能在工程设计方面充分发挥其应有的优势。

本发明实施例通过使用VB6.0高级语言编写人机交互界面，将建模软件GAMBIT与计算流体力学仿真软件FLUENT进行整合，得到便于工作人员使用的人机交互平台。实际上，该人机交互平台还可以采用其他的建模软件和仿真软件进行整合，只要是能够实现建模、仿真的软甲都可以用来整合，本发明并不对此进行限定。本发明实施例通过固化人机交互平台界面的输入方式，设定列车三维实体模型的相关尺寸，开发相应的程序驱动GAMBIT软件自动建立三维实体模型，并运用GAMBIT软件对三维实体模型进行自动网格划分，使工程人员应用该人机交互平台快速、准确的建立车体网格模型。

本发明实施例中的人机交互平台能够实现多种工程软件优势的整合，满足技术发展的需要。同时，本发明实施例的技术方案还对GAMBIT和FLUENT软件进行了二次开发，实现了工程建模软件GAMBIT自动建立车体网格模型及计算流体力学仿真软件FLUENT根据输入流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行数值仿真，不需要专业的技术人员就能完成列车客室内流场的仿真分析计算，不仅节省了时间，而且减少了人为失误和计算分析过程的重复性操作。

图3为本发明提供的客室内流场的参数化仿真方法实施例三的流程示意图。本发明实施例三是在上述实施例的基础上对图1所示实施例的进一步说明。如图3所示，本发明实施例三提供的客室内流场的参数化仿真方法，包括：

步骤301：获取列车布局设计参数；

步骤302：记录并保存车体网格模型的建立过程，生成日志文件；

现有技术中确定列车布局设计参数的过程，需要对数值分析结果进行重复处理，计算过程繁琐，浪费时间。因此，本发明实施例通过TUI语言记录并保存车体网格模型的建立过程，生成日志文件，通过改变日志文件中记录的列车布局设计参数，能够自动修改建立的车体网格模型，便于后续对数值分析结果进行处理以及自动提取列车目标布局设计参数。

步骤303：根据上述列车布局设计参数建立车体网格模型；

步骤304：获取车体网格模型客室内的流场参数值；

步骤305：根据流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

步骤306：判断上述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；若是，执行步骤307，若否，执行步骤308；

步骤307：确定上述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

步骤308：调整日志文件中记录的列车布局设计参数，直到数值分析结果满足列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数。

由于上述日志文件中记录并保存了车体网格模型的建立过程，因此，当数值分析结果不满足列车舒适度标准时，只需要调整日志文件中记录的列车设计参数，就可自动调整生成的车体网格模型，进而仿真得到新的数值分析结果，直到新的数值分析结果满足列车舒适度相关标准，最后确定出列车目标布局设计参数。

步骤309：根据列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

对于步骤301、步骤303至步骤307以及步骤309的详细操作步骤与图1所示实施例一的实现流程一样，此处不再赘述。

本发明实施例提供的客室内流场的参数化仿真方法，通过记录并保存车体网格模型的建立过程生成日志文件，进而在后续调整列车布局设计参数时直接调整日志文件中记载的列车布局设计参数，简化了计算过程，提高了仿真效率。

可选的，在上述实施例提供的客室内流场的参数化仿真方法中，步骤104，也即，根据流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果，具体包括：

根据流场参数值，结合SIMPLE对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值仿真结果。

其中，数值仿真结果，包括：客室内的气流速度分布、客室内的温度分布。

为了解决现有仿真方法中数值仿真计算需专业技术人员进行相关工作的问题，进一步为了减少列车空调和列车车体设计脱节，提升列车产品设计效率，本发明实施例通过固化人机交互平台的交互界面输入方式，设定数值仿真计算的相关流场参数值，并开发程序驱动人机交互平台内的FLUENT软件自动进行仿真计算，使不熟悉数值仿真软件FLUENT的工程人员也能够应用本发明提供的人机交互平台进行空调系统及列车车体的数值仿真计算。

根据流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果的计算过程如下：

采用求解压力耦合方程的半隐式方法(Semi-ImplicitMethodforPressure-LinkedEquations，简称SIMPLE)对关于车体网格模型客室内的流场进行分析，进而求解出关于车体网格模型的数值仿真结果。为了简化计算的复杂性，仿真分析处理的过程中作如下假设：列车客室内的流体处于低速、稳态、湍流流动的状态，认为其是不可压缩的流体；满足Boussinesq假设：认为流体密度的变化仅对动量方程中的浮升力产生影响；并且，列车客室的门、窗、墙壁均满足设定的密闭性要求。

在具体的计算方程中：列车客室内的流体满足质量守恒方程、动量守恒方程：

具体的，质量守恒方程参见方程(1)，动量守恒方程参见方程(2)、方程(3)和方程(4)：

$\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}u\right)}{\∂x}+\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}v\right)}{\∂y}+\frac{\∂\left(\mathrm{\ρ}w\right)}{\∂w}=0---\left(1\right)$

$div\left(\mathrm{\ρ}u\stackrel{\→}{u}\right)=div\[(\mathrm{\μ}+{\mathrm{\μ}}_t)gradu\]-\frac{\∂p}{\∂x}+S_x---\left(2\right)$

$div\left(\mathrm{\ρ}v\stackrel{\→}{u}\right)=div\[(\mathrm{\μ}+{\mathrm{\μ}}_t)gradv\]-\frac{\∂p}{\∂y}+S_y---\left(3\right)$

$div\left(\mathrm{\ρ}w\stackrel{\→}{u}\right)=div\[(\mathrm{\μ}+{\mathrm{\μ}}_t)gradw\]-\frac{\∂p}{\∂w}+S_z---\left(4\right)$

对车体网格模型客室内的流场进行仿真分析时，涉及到的紊流模型描述方程如下，具体的紊动能方程为方程(5)，紊动耗散率方程为方程(6)：

$div\left(\mathrm{\ρ}k\stackrel{\→}{u}\right)=div\[(\mathrm{\μ}+\frac{{\mathrm{\μ}}_t}{{\mathrm{\σ}}_k})grad\·k\]-\mathrm{\ρ}\mathrm{\ϵ}+{\mathrm{\μ}}_t{P}_G---\left(5\right)$

$div\left(\mathrm{\ρ}\mathrm{\ϵ}\stackrel{\→}{u}\right)=div\[(\mathrm{\μ}+\frac{{\mathrm{\μ}}_t}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{\ϵ}}})grad\·\mathrm{\ϵ}\]-{\mathrm{\ρC}}_2\frac{{\mathrm{\ϵ}}^2}{k}+{\mathrm{\μ}}_t{C}_1\frac{\mathrm{\ϵ}}{k}{P}_G---\left(6\right)$

式中： ${\mathrm{\μ}}_t={\mathrm{\ρC}}_{\mathrm{\μ}}\frac{k^2}{\mathrm{\ϵ}};$

$P_G=2\[{\left(\frac{\∂u}{\∂x}\right)}^2+{\left(\frac{\∂v}{\∂y}\right)}^2+{\left(\frac{\∂w}{\∂z}\right)}^2\]+{(\frac{\∂u}{\∂y}+\frac{\∂v}{\∂x})}^2+{(\frac{\∂u}{\∂z}+\frac{\∂w}{\∂x})}^2+{(\frac{\∂v}{\∂z}+\frac{\∂w}{\∂y})}^2;$

$S_x=\frac{\∂}{\∂x}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂u}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂v}{\∂x}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂w}{\∂x}\right);$

$S_y=\frac{\∂}{\∂x}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂u}{\∂y}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂v}{\∂y}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂w}{\∂y}\right);$

$S_z=\frac{\∂}{\∂x}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂u}{\∂z}\right)+\frac{\∂}{\∂y}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂v}{\∂z}\right)+\frac{\∂}{\∂z}\left(\mathrm{\μ}\frac{\∂w}{\∂z}\right).$

其中：u、v、w：分别为速度在x、y、z坐标方向上的分量(m/s)；

p：为流场压力(Pa)；

ρ：为客室内的空气密度(kg/m³)；

μ：为动力粘度系数(Pa·s)；

μ_t：为紊流粘度系数(Pa·s)；

k：为紊流动能(J/kg)；

ε：为紊流动能耗散率(m²/s³)；

S_z：浮升力；

C₁，C₂，C_μ，σ_k，σ_ε：均为经验常数，取值分别为1.44，1.92，0.09，1.0，1.3。

上述公式都是商业软件计算中用到的公式，本发明不对此进行限定。

本发明实施例得到的数值仿真结果，包括：客室内的气流速度分布、客室内的温度分布。

本发明实施例提供的客室内流场的参数化仿真方法，利用人机交互平台对数值分析结果进行自动处理，得到了数值分析结果包括的特征图像(客室内典型截面速度、温度分布图)和相关数据(出风口风量、排风口风量、进风口风量、车内典型位置温度、速度)的自动提取，将其与列车舒适度标准进行比较，形成报告文件，便于后续分析。

图4为本发明提供的客室内流场的参数化仿真装置实施例一的结构示意图。如图4所示，本发明实施例一提供的客室内流场的参数化仿真装置，包括：

获取模块401，用于获取列车布局设计参数；

列车布局设计参数，包括：列车的外形尺寸、列车进风口的位置和尺寸、列车回风口的位置和尺寸、列车排风口位置的和尺寸、列车空调风道内导流板的位置和尺寸。

建模模块402，用于根据列车布局设计参数建立车体网格模型；

上述获取模块401，还用于获取车体网格模型客室内的流场参数值；

处理模块403，用于根据上述流场参数值对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

判断模块404，用于判断数值分析结果是否满足列车舒适度标准；

确定模块405，用于在数值分析结果满足列车舒适度标准时，确定列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

调整模块406，用于调整列车布局设计参数，直到数值分析结果满足列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

设计模块407，用于根据列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

本发明实施例提供的客室内流场的参数化仿真装置，用于执行图1所示实施例提供的客室内流场的参数化仿真方法，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

进一步的，在上述实施例一提供的客室内流场的参数化仿真装置中，该客室内流场的参数化仿真装置为由GAMBIT软件和FLUENT软件整合得到的人机交互平台；

可选的，建模模块402，具体用于根据列车布局设计参数，自动创建三维实体模型，用于对该三维实体模型进行网格划分，得到车体网格模型。

进一步的，上述实施例提供的客室内流场的参数化仿真装置，还包括：记录模块；

记录模块，用于记录并保存车体网格模型的建立过程，生成日志文件。

相应的，上述调整模块，具体用于调整日志文件中记录的列车布局设计参数，直到数值分析结果满足列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数。

可选的，本发明上述实施例提供的客室内流场的参数化仿真装置，上述处理模块，具体用于根据流场参数值，结合SIMPLE对车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值仿真结果。

其中，数值仿真结果，包括：客室内的气流速度分布、客室内的温度分布。

图5为本发明提供的列车实施例的结构示意图。如图5所示，本发明实施例提供列车，包括：列车空调501和列车车体502。

列车空调501和列车车体502均是采用图4所示实施例提供的客室内流场的参数化仿真装置设计而成，可以用于执行图1至图3所示客室内流场的参数化仿真方法实施例的技术方案，实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种客室内流场的参数化仿真方法，其特征在于，包括：

获取列车布局设计参数；

根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型；

获取所述车体网格模型客室内的流场参数值；

根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；

若是，确定所述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

若否，调整所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

2.根据权利要求1所述的客室内流场的参数化仿真方法，其特征在于，所述根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型，具体包括：

人机交互平台根据所述列车布局设计参数，自动创建三维实体模型；

所述人机交互平台对所述三维实体模型进行网格划分，得到所述车体网格模型；

其中，所述人机交互平台由GAMBIT软件和FLUENT软件整合得到。

3.根据权利要求1所述的客室内流场的参数化仿真方法，其特征在于，在所述获取列车布局设计参数之后，还包括：

记录并保存所述车体网格模型的建立过程，生成日志文件；

所述调整所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数，具体包括：

调整所述日志文件中记录的所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数。

4.根据权利要求1～3任一项所述的客室内流场的参数化仿真方法，其特征在于，所述根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果，具体包括：

根据所述流场参数值，结合求解压力耦合方程的半隐式方法SIMPLE对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到所述数值仿真结果；

所述数值仿真结果，包括：客室内的气流速度分布、客室内的温度分布。

5.一种客室内流场的参数化仿真装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取列车布局设计参数；

建模模块，用于根据所述列车布局设计参数建立车体网格模型；

所述获取模块，还用于获取所述车体网格模型客室内的流场参数值；

处理模块，用于根据所述流场参数值对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到数值分析结果；

判断模块，用于判断所述数值分析结果是否满足列车舒适度标准；

确定模块，用于在所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准时，确定所述列车布局设计参数为列车目标布局设计参数；

调整模块，用于调整所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数；

设计模块，用于根据所述列车目标布局设计参数设计列车空调和列车车体。

6.根据权利要求5所述的客室内流场的参数化仿真装置，其特征在于，所述客室内流场的参数化仿真装置为由GAMBIT软件和FLUENT软件整合得到的人机交互平台；

所述建模模块，具体用于根据所述列车布局设计参数，自动创建三维实体模型，用于对所述三维实体模型进行网格划分，得到所述车体网格模型。

7.根据权利要求5所述的客室内流场的参数化仿真装置，其特征在于，还包括：记录模块；

所述记录模块，用于记录并保存所述车体网格模型的建立过程，生成日志文件；

所述调整模块，具体用于调整所述日志文件中记录的所述列车布局设计参数，直到所述数值分析结果满足所述列车舒适度标准，以确定出列车目标布局设计参数。

8.根据权利要求5～7任一项所述的客室内流场的参数化仿真装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于根据所述流场参数值，结合求解压力耦合方程的半隐式方法SIMPLE对所述车体网格模型客室内的流场进行分析，得到所述数值仿真结果；

所述数值仿真结果，包括：客室内的气流速度分布、客室内的温度分布。

9.一种列车，其特征在于，包括：列车空调和列车车体；

所述列车空调和所述列车车体均是采用权利要求5～8任一项所述的客室内流场的参数化仿真装置设计而成。