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轨道交通极端人工气候室及综合试验台群

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-11-16 16:19:42

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 孙裕坤 | 2022-11-16 16:19:42

型式试验和研发性试验是轨道交通行业常见的两类试验。 型式试验需要在人工气候室内完成,用于新车型出厂前的气候适应性验证。维也纳Arsenal气候室是本项目之前唯一可以完成所有国际标准规定试验项目的试验台,但试验费用高,周期漫长;国内四方车辆研究所的人工气候室可以完成国标规定的试验项目,同样有试验周期长的问题,而且可完成的试验项目较少。 国内车辆厂家根据自身需求建立了各种研发性试验平台,用于新技术的研发及验证,受条件限制,通常采用较为简单的环境控制方式,与真实环境有较大偏差,仅为某些特定的研究工作服务。 随着国内经济的发展及一带一路战略的实施,轨道车辆的海外市场扩大,使用地区增多,新车型的不断出现及新技术的不断采纳和应用均对试验平台提出了新的更高的要求。 拟解决关键技术: 1、气候室环境营造。需要能够模拟多种极端环境,包括高温、高湿、太阳辐射、极寒等,还需要有雨雪冰工况的模拟功能,各种极端参数及被测车辆的干扰极大地增加了环境营造及均匀性控制的难度。 2、研发性试验平台的功能及环境控制。根据目前车辆研发工作的需求及发展趋势确定试验台可完成的试验项目,并探讨如何利用气候室所具有条件开展联合试验

采用功能上高度互补耦合的试验台群的方式为型式试验和研发性试验提供所需的条件,试验台群以人工气候室为主,还包括雨雪冰集成化营造平台和通风台。人工气候室用来提供试验需要的各种极端环境,包括高温、高湿、太阳辐射、极寒等,可满足基本的型式试验要求。雨雪冰集成化营造平台具有降雨、降雪、结冰功能,作为气候室功能的补充,可进行扩展功能的型式试验。通风台可进行多种功能的车载空调通风系统试验及乘客综合舒适度研究,配有可移动式车体,可整体移入气候室内进行模拟实际气候条件下的试验。 试验台主要参数: 气候室: 净空尺寸 (长×宽×高)34.0×7.0×6.0m 温度-42~+55℃,均匀度≤±2℃,平均升/降温速度>10℃/h,相对湿度10~98%(>10℃时) 太阳辐射强度600~1120W/m2 雨雪冰集成化营造平台: 覆盖面积(宽×高)3×4m,均匀系数>80% 降雨强度0~6mm/min 雪量0-30mm/h,误差不超过±5mm,干湿雪可调 制冰厚度0~3mm,误差不超过±0.5mm 通风台: 总风量2000~13000m3/h,送风温度15~32℃,资用压头:0~500Pa总制冷量25~90kW

本项目适用于轨道交通行业的试验。

人工环境与综合能源应用创新团队目前共有教师15人,均具有博士学位和高级职称,其中教授3人,博士生导师3人。已毕业博士/硕士研究生200余人,在读50余名。主要研究领域为人工环境营造控制及综合舒适度、低品位能源和新能源利用、建筑节能技术、能源云技术等。 先后承担了国家自然科学基金项目11项、国家科技部“十一五”科技支撑计划项目子课题1项、“973计划项目”子课题1项、“863计划”项目子课题1项、山东省科技攻关项目2项,山东省重点研发计划项目2项,山东省自然科学基金项目1项,青岛市科技惠民重大项目2项等省部级课题,并积极与企事业单位展开科研合作,承担各类课题百余项。 主持完成的科研课题先后获得了“山东省科学技术进步三等奖”2项、“山东高等学校优秀科研成果奖自然科学类三等奖”1项、“青岛市科学技术进步二等奖”1项、“青岛市科技进步三等奖”1项、青岛市节能奖等多项科研奖励。团队目前已出版学术专著2部,主编山东省地方标准3项,青岛地铁集团企业标准1项。发表论文200余篇,其中SCI、EI、ISTP收录60余篇。授权发明专利20余项,2项已经转让应用。

随着国内轨道交通行业的发展及海外市场的不断拓展,对型式试验和研发性试验的需求逐年增加,该试验台在调试末期即承担了3个出口车型的试验工作,仅此一项即为业主节省费用数百万元,缩短了项目周期,并有效地促进了后续的项目合作。 正式投入使用后,整个实验平台一直处于高负荷运行状态,据统计,仅2021.6~2022.6一年内即完成了28个试验项目,涉及的车型包括地铁、磁浮、动车组、双层动车组、高铁、机车等,其中7个试验项目为出口车型服务。

以交钥匙工程的形式进行项目建设,也可采用技术转让的方式提供从方案论证、设计、建设到运行的全方位技术服务。