CN108133065A - 通风系统综合仿真试验平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通风系统综合仿真试验平台及方法，仿真平台包括四台工作机和至少一台工作站，安装流体前处理软件和分析软件；仿真平台计算机之间互联，可单一和并行运行，平台建立数据库，内设通风支路通用模型；仿真平台可完成通风支路仿真计算、机车机械间气流分布和司机室内的环境分析，协助方案设计，辅助试验平台测试；通过模块自由组合试验系统和仿真计算，可将试验系统组设成多种不同类型的通风系统试验台，为部件和系统支路进行试验或性能测试，通过仿真计算优化设计，提升通风系统设计水平和可靠性。

Description

通风系统综合仿真试验平台及方法

技术领域

本发明涉及铁路机车试验技术领域，更具体地说，涉及一种通风系统综合仿真试验平台及方法。

背景技术

铁路机车车辆通风系统是机车总体设计中一个非常重要的环节，通风系统的作用是对机车上需要进行通风冷却的一些发热电器件进行强迫通风冷却，以保证其正常工作和运行，同时为司乘人员提供一个舒适的作业环境。近年来随着机车技术含量和技术要求的逐步提高，机车车辆对通风系统的要求也越来越高。目前，国内外铁路机车一般采用独立通风方式，通风系统由牵引电机通风、主变压器和主变流冷却回路通风、机械间通风和司机室空调通风等组成。为了提升通风系统性能和可靠性，在通风系统研制初期，需对通风系统的相关部件、系统支路进行性能测试。

因通风系统涉及的部件和系统支路较多，目前还没有一种可对各种通风系统进行测试的试验平台。一般地只由供应商提供部件性能试验报告，系统支路试验基本不做，或者在装车后测试一下支路出风口的风速进行简单判断，这样做受车辆结构限制，测试不方便且测试结果较差，而仿真计算局限于前期计算，与试验缺少联系。综上，现有的测试方法和试验装置不益于通风系统设计水平的提升，急需一种可用于各种通风系统试验的综合仿真试验平台。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明本发明提供一种通风系统综合仿真试验平台及方法，用于解决现有技术中对通风系统急需进行增加试验测试提升设计水平和可靠性的问题。

本发明提供一种通风系统综合仿真试验平台，该通风系统综合仿真试验平台，包括仿真平台和试验平台；

所述仿真平台包括四台工作机和至少一台工作站，安装流体前处理软件和分析软件；

所述仿真平台计算机互联，可单一和并行运行，平台建立数据库，内设通风支路通用模型；

所述仿真平台可完成通风支路仿真计算、机车机械间气流分布和司机室内的环境分析，协助方案设计，辅助试验平台测试；

所述试验平台包括通风机试验台、过滤器试验台、冷却塔试验台、系统支路试验台和整车数据采集系统；

所述通风机试验台设置通风机性能测试系统、风管试验装置、控制箱和工况计算机等组成，包含多种传感器：包括大气压力、大气温度、大气湿度、转速、噪声和电功率等)，用以测试风机流量、全压、静压、全压效率、静压效率、功率、转速，噪声等；

所述过滤器试验台设置多通道系统采集主机、风管试验装置、发尘装置、喷水装置、收集箱、称重台和工况计算机等，用以测试过滤器滤尘效率、滤水效率和阻力；

所述冷却塔试验台设置淋雨试验装置、检漏液、功率表、水箱、气压泵和控制柜等。用以测试冷却塔空气系统密封性试验、水冷却系统和膨胀系统密封性试验、油冷却系统和膨胀系统密封性试验；

所述系统支路试验台设置系统采集主机、风管试验装置、试验工装、升降机、控制箱和工况计算机等。用以测试通风支路的系统阻力；

所述整车数据采集系统设置分布式采集记录主机、复式传感器(温度、压力等)、主控计算机等组成，用以测试机械间与车外气压差、机械间与司机室气压差、机械间和司机室的温度和风速；

所述通风系统试验台通用工装及风管试验装置设置有通用配件接口，用以连接外接配件。

一种通风系统综合仿真试验平台的方法，该方法具体步骤为：

步骤101、确定待测通风系统类型及项目；

步骤102、建立/或组合仿真模型，通过仿真平台进行计算和优化，设定为依据；

步骤103、确定待测试通风系统中的部件或系统组成及其连接关系；

步骤104、选择对应风管试验装置和系统采集主机，将所述试验系统组设成所述待测试通风系统试验台；

步骤105、对组设成待测试通风系统试验系统进行调试以使所述试验系统达到模拟实物状态；

步骤106、对所述试验系统和所述试验系统中的部件进行测试；

步骤107、将测试结果与仿真计算结果对比，分析差值原因，通过过仿真优化和试验系统优化修正以达到最终结果。

本发明提供的通风系统综合仿真试验平台及方法，通过模块自由组合试验系统和仿真计算，可将试验系统组设成多种不同类型的通风系统试验台，为部件和系统支路进行试验或性能测试，通过仿真计算优化设计，提升通风系统设计水平和可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的通风系统综合仿真试验平台及方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。以下结合附图对本发明型进一步说明。

如图1所示，本发明实施例提供一种通风系统综合仿真技术平台，包括仿真平台和试验平台；

仿真平台包括四台工作机和至少一台工作站，安装流体前处理软件和分析软件；仿真平台计算机之间互联，可单一和并行运行，平台建立数据库，内设通风支路通用模型；仿真平台可完成通风支路仿真计算、机车机械间气流分布和司机室内的环境分析，协助方案设计，辅助试验平台测试；

试验平台通过模块自由组合试验系统，可将试验系统组设成多种不同类型的通风系统试验台，为部件和系统支路进行试验或性能测试，包括通风机试验台、过滤器试验台、冷却塔试验台、系统支路试验台和整车数据采集系统；

本实施例中的通风机试验台包括通风机性能测试系统、风管试验装置、控制箱和工况计算机等，包含多种传感器：包括大气压力、大气温度、大气湿度、转速、噪声和电功率等)，通过试验系统中的工装和模块配件接口组成连接，用以测试风机流量、全压、静压、全压效率、静压效率、功率、转速，噪声等；

本实施例中的过滤器试验台包括多通道系统采集主机、风管试验装置、发尘装置、喷水装置、收集箱、称重台和工况计算机等，通过试验系统中的工装和模块配件接口组成连接，用以测试过滤器滤尘效率、滤水效率和阻力；

本实施例中，冷却塔试验台包括淋雨试验装置、检漏液、功率表、水箱、气压泵和控制柜等。用以测试冷却塔空气系统密封性试验、水冷却系统和膨胀系统密封性试验、油冷却系统和膨胀系统密封性试验；

本实施例中系统支路试验台包括系统采集主机、风管试验装置、试验工装、升降机、控制箱和工况计算机等，通过试验系统中的工装和模块配件接口组成连接，用以测试通风支路的系统阻力；

本实施例中的整车数据采集系统包括分布式采集记录主机、复式传感器(温度、压力等)、主控计算机等组成，通过将分布式采集记录主机互联，传输给工况计算机，用以测试机械间与车外气压差、机械间与司机室气压差、机械间和司机室的温度和风速。

具体的，如图1所示的，该通风系统综合仿真技术平台所述方法包括：

步骤101、确定待测通风系统类型及项目；

步骤102、建立/或组合仿真模型，通过仿真平台进行计算和优化，设定为依据；

步骤103、确定待测试通风系统中的部件或系统组成及其连接关系；

步骤104、选择对应风管试验装置和系统采集主机，将所述试验系统组设成所述待测试通风系统试验台；

步骤105、对组设成待测试通风系统试验系统进行调试以使所述试验系统达到模拟实物状态；

步骤106、对所述试验系统和所述试验系统中的部件进行测试；

步骤107、将测试结果与仿真计算结果对比，分析差值原因，通过过仿真优化和试验系统优化修正以达到最终结果。

本发明提供的通风系统综合仿真试验平台及方法，通过模块自由组合试验系统和仿真计算，可将试验系统组设成多种不同类型的通风系统试验台，为部件和系统支路进行试验或性能测试，通过仿真计算优化设计，提升通风系统设计水平和可靠性。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种通风系统综合仿真试验平台，其特征在于，该装置包括仿真平台和试验平台。

2.根据权利要求1所述的一种通风系统综合仿真试验平台，其特征在于,所述仿真平台包括四台工作机和至少一台工作站，安装流体前处理软件和分析软件；仿真平台计算机之间互联，可单一和并行运行，平台建立数据库，内设通风支路通用模型；仿真平台可完成通风支路仿真计算、机车机械间气流分布和司机室内的环境分析，协助方案设计，辅助试验平台测试。

3.根据权利要求1所述的一种通风系统综合仿真试验平台，其特征在于，所述试验平台通过模块自由组合试验系统，可将试验系统组设成多种不同类型的通风系统试验台，为部件和系统支路进行试验或性能测试，包括通风机试验台、过滤器试验台、冷却塔试验台、系统支路试验台和整车数据采集系统。

4.根据权利要求1所述的一种通风系统综合仿真试验平台，其特征在于，还包括，该装置确定待测通风系统类型及项目；建立/或组合仿真模型，通过仿真平台进行计算和优化，设定为依据；确定待测试通风系统中的部件或系统组成及其连接关系；选择对应风管试验装置和系统采集主机，将所述试验系统组设成所述待测试通风系统试验台；对组设成待测试通风系统试验系统进行调试以使所述试验系统达到模拟实物状态；对所述试验系统和所述试验系统中的部件进行测试；将测试结果与仿真计算结果对比，分析差值原因，通过过仿真优化和试验系统优化修正以达到最终结果。

5.一种通风系统综合仿真试验平台的方法，其特征在于，该方法具体步骤为：

步骤101、确定待测通风系统类型及项目；

步骤102、建立/或组合仿真模型，通过仿真平台进行计算和优化，设定为依据；

步骤103、确定待测试通风系统中的部件或系统组成及其连接关系；

步骤104、选择对应风管试验装置和系统采集主机，将所述试验系统组设成所述待测试通风系统试验台；

步骤105、对组设成待测试通风系统试验系统进行调试以使所述试验系统达到模拟实物状态；

步骤106、对所述试验系统和所述试验系统中的部件进行测试；

步骤107、将测试结果与仿真计算结果对比，分析差值原因，通过过仿真优化和试验系统优化修正以达到最终结果。