宋年欢　张鸣　郑学林

摘 要：动车隔热壁能够提高车体结构的隔热性能，减少车体的热损失，增加车体热舒适性，降低列车能耗。本文通过对列车传热系数计算，讨论随着隔热壁厚度的增加，对动车传热的影响。

关键词：隔热壁；传热系数；厚度；影响

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.238

0 引言

随着高速列车的快速发展，对列车保温性能要求越来越高，尤其是我国地域辽阔，各地区的气候条件相差很大，北方寒冷地区冬季最低温度会达到-40℃，所以说列车隔热壁的保温性能至关重要。目前，可供选择的保温材料很多，车型不同，所选用的保温材料不同，相同的车辆，局部区域选用的保温材料也是不同的。动车对保温材料的选择，会根据保温材料的性质、成本、隔热效果等因素来考虑。隔热壁厚度的增加，可以增加车体的保温性能，但是，同样会增加车体制造的成本，减少车内的空间，因此，选择合适的保温层厚度对于动车的发展是很重要的。本文通过对某型号动车的局部区域的传热系数计算，讨论隔热壁厚度增加时，列车传热性能的变化。

1 车体介绍

该型号车辆采用16节编组，中间车体由顶板、侧墙、端墙、门和窗组成。各个区域的组成材料不同，在此选择侧墙和双层铝合金有风道地板为计算对象，隔热壁材料选择的是碳纤维，双层铝合金有风道底板选择的是超细玻璃棉毡。两部分材料组成如表1，表2。

2 计算方法介绍

将该车体两个区域看成由板墙、内饰、中间保温材料和外壁结构构成的一维多层平壁，忽略车体的几何形状和多层屏蔽的差别，用传统的传热学分析方法进行计算。计算公式如下：

——车体传热系数，W/（m2·K）；——车辆静止时车体空气间和车体内表面的对流换热系数，= 8W/（m2·K）；——第i层车壁材料导热系数，W/（m·K）；——第i层车壁材料厚度，m；——列车静止时车外空气和车体外表面之间的对流换热系数，=16 W/（m2·K）。

3 计算结果

将隔热壁的厚度从0到120mm增加时，传热系数如表3，表4所示。

4 结论

通过对侧墙和双层铝合金有风道地板不同厚度下的传热系数计算，可以看出，当厚度在50mm之内参加时，传热系数的参加很明显，当厚度大于50mm时，传热系数的增加变得缓慢，效果不够明显。计算结果说明了传热系数随厚度增加的变化趋势，但是存在一定的误差，动车运动时，表面的传热系数会有变化，而且，车体中存在很多热桥结构，对列车的传热系数有很大影响。动车隔热壁厚度与很多因素有关，确定最佳保温层厚度，不仅要考虑隔热壁的保温性能，还要考虑经济性因素。

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作者簡介：宋年欢（1993-），男，在读研究生，研究方向：制冷与低温。