基于数值模拟的铁路“四电”机房断电热环境分析

铁路“四电”机房常年运行,设备发热量大,需要不间断的提供冷量维持机房温度。一旦出现紧急断电事故,铁路“四电”机房内的温度将大幅上升,将极大地影响机房内设备的安全运行,甚至可能出现设备损坏,进而影响到整条铁路系统的安全。掌握铁路“四电”机房断电后的热环境对其应急控温有重要意义。采用数值模拟的方法,对铁路“四电”机房断电后的热环境进行研究,结果表明:机房空调系统中断后,“热”通道内的热量将迅速扩散至整个房间,而设备排出的热量也会很快在通道内被“稀释”,不会造成较大的局部热点,“热”通道内的温度也仅比室内空气流动较差处的温度高1℃左右,对于应急控温来说,只要保证最不利温度满足要求即可。

铁路“四电”机房相变应急控温装置结构优化研究

“四电”机房常年运行,设备发热量大,而在一些特殊地区,无法随时满足空调设备电力供应,需要相变应急控温装置这类无源空调设备来降低机房内温度,延长电子设备工作时间及寿命。为相变应急控温装置能大规模使用且保持不错的性能,在装置控温性能与其制造成本之间取得平衡,利用Ansys-Fluent建立数值模型并实验验证了模型和计算方法的正确性,模拟计算了不同结构下装置的控温性能。结果表明:无量纲翅片高度H=6时,可在传热强化与制造成本之间取得平衡,再增加无量纲翅片高度所增加的传热收益将显著降低;内外径比例变化对控温效果及制造成本的影响远大于内径尺寸变化对其的影响;较小的内径尺寸和内外径比例的控温单元拥有较好的控温效果及较高的成本;单元内径为17mm,内外径比为1:3,横向间距111mm,纵向间距128mm时,装置可以最小成本达到控温要求。