隔热性能评估方法、装置、设备及存储介质与流程

allin2025-02-25  49


本发明涉及车辆 ,尤其涉及一种隔热性能评估方法、装置、设备及存储介质。


背景技术:

1、对于太阳直晒下长时段运行的高速列车,其表面会受到太阳辐射、空气对流传热以及外部环境辐射等能量的影响,由于暴晒时间长,太阳直射能量大,即使车体内部已经做好隔热处理,仍然难以阻隔外部长时段持续的热能量向内部透射传输,进而直接影响车体内部温度变化,因此,需要对列车的热性能进行分析。

2、常用的热分析模型及仿真方法很多,但适用于列车热性能分析的较少,而且大多是针对列车车厢内气流与能耗的分析,不能体现隔热材料及列车整体的热性能情况。


技术实现思路

1、本发明提供一种隔热性能评估方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有技术中不能体现隔热材料及列车整体的热性能情况的缺陷。

2、本发明提供一种隔热性能评估方法,包括如下步骤:

3、构建列车的三维模型;

4、基于传热学原理、列车与外部能量交换的物理过程,以及所述三维模型构建所述列车的热辐射模型;

5、设置传热边界条件和隔热性能影响参数;

6、基于所述设置传热边界条件和所述隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能。

7、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述热辐射模型包括列车厢体的无内热源热辐射模型、列车窗口的无内热源热辐射模型、列车车门的无内热源热辐射模型、列车所处环境的热辐射模型,以及,所述列车厢体在使用隔热材料后的热辐射模型,所述列车窗口在使用隔热材料后的热辐射模型和所述列车车门在使用隔热材料后的热辐射模型。

8、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述传热边界条件包括辐射传热边界条件、空气对流传热边界条件和固体传热边界条件。

9、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述辐射传热边界条件包括列车外表面辐射率、列车外表面初始温度、地面背景辐射率及地面初始温度;

10、所述空气对流传热边界条件包括列车外表面初始温度;

11、所述固体传热边界条件包括列车内部初始温度、环境初始温度。

12、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述隔热性能影响参数包括隔热材料性能参数和环境影响因素参数。

13、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述隔热材料性能参数包括隔热材料密度、导热系数、恒压热容、辐射率;

14、所述环境影响因素参数包括列车所在地的经纬度、环境温度、太阳辐照度、风速、空气湿度、地面背景环境辐射率。

15、根据本发明提供的一种隔热性能评估方法,所述基于所述设置传热边界条件和所述隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能,包括:

16、基于所述传热边界条件和所述隔热性能影响参数,对所述列车在不同密闭状态、不同时速状态、使用不同隔热材料条件下进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能。

17、本发明还提供一种隔热性能评估装置,包括如下模块:

18、第一构建模块,配置为构建列车的三维模型;

19、第二构建模块,配置为基于传热学原理、列车与外部能量交换的物理过程,以及所述三维模型构建所述列车的热辐射模型;

20、设置模块,配置为设置传热边界条件和隔热性能影响参数;

21、性能仿真模块,配置为基于所述设置传热边界条件和所述隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能。

22、本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述隔热性能评估方法。

23、本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述隔热性能评估方法。

24、本发明还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述隔热性能评估方法。

25、本发明提供的隔热性能评估方法、装置、设备及存储介质,基于传热学原理、列车与外部能量交换的物理过程,以及列车的三维模型构建列车的热辐射模型,并在热辐射模型的基础上设置传热边界条件和隔热性能影响参数,最后基于设置传热边界条件和隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定列车的隔热性能。隔热性能影响参数能够反映隔热材料的相关信息,通过设置传热边界条件和隔热性能影响参数能够对各种状态下的列车进行隔热性能仿真,进而得到对应的隔热性能,同时,在列车的三维模型的基础上所构建的热辐射模型在一定程度上反映了列车整体的热性能。



技术特征:

1.一种隔热性能评估方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述热辐射模型包括列车厢体的无内热源热辐射模型、列车窗口的无内热源热辐射模型、列车车门的无内热源热辐射模型、列车所处环境的热辐射模型,以及,所述列车厢体在使用隔热材料后的热辐射模型,所述列车窗口在使用隔热材料后的热辐射模型和所述列车车门在使用隔热材料后的热辐射模型。

3.根据权利要求1所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述传热边界条件包括辐射传热边界条件、空气对流传热边界条件和固体传热边界条件。

4.根据权利要求3所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述辐射传热边界条件包括列车外表面辐射率、列车外表面初始温度、地面背景辐射率及地面初始温度;

5.根据权利要求1所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述隔热性能影响参数包括隔热材料性能参数和环境影响因素参数。

6.根据权利要求5所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述隔热材料性能参数包括隔热材料密度、导热系数、恒压热容、辐射率;

7.根据权利要求1至6中任一项所述的隔热性能评估方法,其特征在于,所述基于所述设置传热边界条件和所述隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能,包括:

8.一种隔热性能评估装置,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述隔热性能评估方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述隔热性能评估方法。


技术总结
本发明提供一种隔热性能评估方法、装置、设备及存储介质,该隔热性能评估方法,包括:构建列车的三维模型;基于传热学原理、列车与外部能量交换的物理过程,以及所述三维模型构建所述列车的热辐射模型;设置传热边界条件和隔热性能影响参数;基于所述设置传热边界条件和所述隔热性能影响参数进行隔热性能仿真,以确定所述列车的隔热性能。本发明通过隔热性能影响参数反映隔热材料的相关信息,同时通过在列车的三维模型的基础上所构建的热辐射模型反映列车整体的热性能。

技术研发人员:石卫兵,李莉,刘承波,刘志勇,王维峰,潘昱
受保护的技术使用者:中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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