电动车组主电动机风道结构改造及性能分析.docx

电动车组主电动机风道构造改造及性能分析
　　摘要：提出主电动机风道改造的方案；计算原风道及新方案的能量损失；测定原风道及新方案的风量，总结新方案设计原那么。
　　关键词：主电动机风道 阻力 能量损失 风量
　　1背景
　　主电动机风道是动车组主电动机冷却系统的主要零部件，用来为主电动机输送、分配冷却空气。其构造性能能否满足要求直接决定着牵引电机能否正常高效的运转。
　　自电动车组引进以来，主电动机风道一直沿用的是外方设计方案。由于在后续车型的设计过程中进展了方案调整，需要对原风道进展改造。本文通过对原风道和新风道进展计算并结合试验进展比照，以确定最正确新方案及后续改进设计原那么。
　　2原风道和新风道构造介绍
　　原风道内设置导流片，在其作用下从风道入口位置起可将风道当成完全分隔的两分支管。详细构造如下列图：
　　根据后续车型相关设备的布置情况，初步确定风道的几个改进方案为：
　　方案一： 在原风道根底上将分支管一主直管段管壁向内缩进100mm；
　　方案二：在原风道根底上将分支管一主直管段沿气流流向后拐角处管壁向内作小角度斜切，并将相应管段宽度缩减30mm；
　　方案三：在原风道根底上将分支管一主直管段沿气流流向后拐角处管壁向内作大角度斜切；
　　上述各方案中，导流片也作了相应的调整，以平衡两分支管路中的风量。
　　3阻力计算
　　主电动机风道必须满足的条件为：动车组在最高速度下运行，在保证风量条件下，各支管路中的最大能量损失不应该大于牵引电动机送风机所提供的风压。
　　
　　牵引电动机的冷却方式为强迫风冷式，送风量为20m3/min，静压为2501Pa。
　　整个计算过程设定为在标准状态下，采用通用阻力计算公式进展计算。
　　
　　主电动机风道外形比较复杂，断面变化很不规那么，将整个风道简化成假设干规
那么变化的组合后进展相关阻力计算。通过计算可知：原型车风道中分支管一的能量损失要小于分支管二。改进后，分支管一在截面减小的情况下，阻力有所增加，一方面这对于平衡两分支管之间的阻力是有利的，但当增加到一定值时，其阻力会大大超过分支管二，这无疑会增加牵引电动机送风机的载荷，这对于保证总的送风量是不利的。因此在对风道进展设计过程中，当风道变化较大时，应同时调整风道内的导流片，以使两分支管之间的阻力差额减小。
　　通过计算可以得知各方案之间的阻力变化是不大的，因此在实际选取的过程中考虑到在原风道根底上进展改动的简便性初步确定方案三为新风道最正确改造方案。
　　4试验
　　为了进一步确定改造后的风道能否满足要求，对原风道和方案三分别进展试验。
　　
　　为了使气流稳定，保证测试结果准确、可靠，在风道出口增加一段直管段，测点布置在直管段区域，每一管道布有4个测点。
　　 试验结果及分析
　　详细测试工况包括：主电机风机分别与两种风道配合，调节风机出风口面积〔65%、70%、80%、90%〕，从而调整风机风量，在不同工况下测试风道出