铁路客车切式通风器工作原理？

东风4D-7001

车顶切式通风器在22和25客车上应用广泛，不知道是不是下图红圈中的装置。

请问它是如何工作的？

铁道游击队长

好问题，没研究过，不知道具体构造图
但显然是压差原理，车顶气压高包括突兀的通风器引起的乱流，导致新鲜空气流入车内，污浊空气应该是往车下排，但似乎没有专用的废排风道
我只见过长客造的YZ25K车下有看似是废排风道的管道

东风4D-7001

是不是和这个类似？

铁道游击队长

东风4D-7001 发表于 2014-2-20 10:25
是不是和这个类似？

似乎是，这个是屋顶的，得自己转，火车是跑的，所以不用转

月饼弹簧

猜测：车厢高速行驶时，流经桶身的气流会把环形缝隙中的浊气抽出……环形缝隙口朝下，估计是防止漏雨水……

铁道游击队长

月饼弹簧 发表于 2014-2-20 15:02
猜测：车厢高速行驶时，流经桶身的气流会把环形缝隙中的浊气抽出……环形缝隙口朝下，估计是防止漏雨水……

求抽出的物理解释……
我觉得可能是这样，在通风器内部，垂直于列车运行方向设置一道隔档物理隔离两条风道，面朝列车运行的方向为正压，新鲜空气流入，背向列车前进方向的风道为负压，废气排出
同时通风器顶部应该也是可以进风的（车顶气压高），至于防水，风道做个拐弯不就成了
小时候很爱看那一排排大蘑菇

月饼弹簧

jsmbc980401 发表于 2014-2-20 16:58
物理解释请自行查阅“流体压强”。空气是流体，流体的压强与流速成反比，即流速越高，压强越小。列车在行 ...

谢谢仁兄赐教

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-20 16:58
物理解释请自行查阅“流体压强”。空气是流体，流体的压强与流速成反比，即流速越高，压强越小。列车在行 ...

鄙人不才，无书可读，单好琢磨，与您探讨
关于您所说流体速度越高其压强越小我不否认，但我认为这只在流体内部才有意义，打个比方，在洋流中运行的潜艇所受压强略低，这个我认为是对的。但在界面两边，这种所谓的压差能否引起补偿流动，我持怀疑态度。按照您的说法，洋流的密度应该略高于周围海水，我觉得这是不太可能的，不知您是否了解其真相。关于这其中的分子运动规律就不展开讨论了
后面您提到列车表面与空气间形成速度差，导致压强减小
我觉得此处您存在逻辑混淆，如果说二者间有速度差，比方列车速度V，空气流速0，则与车内空气不存在压差，也不会导致压强减小；如果二者间无速差，就是列车与表面空气速度均为V，才会导致表面压强减小。但还是前面说的，我不认为这会引起压差气流
当然了，列车表面的空气运动状态很复杂，我觉得列车顶部的气压是高的（压缩空气挤压车顶），至于气体运动速度，我觉得是随列车运行方向运动，速度远低于列车，具体的空气动力学计算我不会，但宏观分析上可以认为他相对列车静止
所以我仍然坚持我前面的想法，通风器的迎风面为正压，再加上列车上方的下压空气造成的正压，新风流入。而背风面为负压，废气排出。当然还有各类缝隙可以向车下排废气，包括厕所下水道。相信在车上方便过的旅客都会感到下面一股阴风，就是这个
至于您说的新风补充，肯定是有问题的，因为按您的说法，那仅仅是流速差较小，故压强差也小，空吸现象不强，照此说来，岂不是整个车厢要被抽成负压？不强仅仅是相对于强，而不是相反于吸，呵呵
另外您所说空间大导致速差小我表示不能理解
实际上坐过绿皮车的都应该有经验，开着窗子是风从外面打进来而不是相反。至于车顶也一样，不可能您开着天窗开车车里的纸片就会被吸到天上去吧，呵呵
最后说防水，其实从下面进排气也一样，我并不是在设计通风器，而是猜测它的结构，我的意思就是上下通透但可能是有点多此一举了

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-21 15:44
流体表面因流速而产生压强差，这个是肯定存在的，对应到列车上，就是通风器与空气接触的地方，气压会降 ...

首先我并没有否认流速引起的压降，我质疑的仅仅是界面内外分子的流动——当然这个我并没有展开说，因为看起来说了也没什么用
所以那个撞船的事实并不违背我的看法，船体两侧的压强不一样，必然导致两船向弱侧靠拢导致相撞，事实上这和我前面说的潜艇是一回事嘛……
我先回答您那个问题，为什么车顶会气压高——很显然，列车的前进造成原先那部分布满空气的体积被列车占用，这部分空气不会凭空消失，必然被列车挤压到其他方向，这就是压缩空气的由来，不仅是车顶，车两侧也一样，具体气流怎么分布那太复杂了，牵扯到车体外形还有复杂的计算，咱就不说了
按您举得汽车的例子，为啥窗户开大了就呼呼往里灌风？如果外面气压不高怎么可能灌进来？呵呵
您说车厢靠车窗补风——也就是呼呼灌风，我想说的是，如果车窗开着，那还要通风器干嘛？开窗通风难道不是效率最高的换气方式？说的就是车窗紧闭时的情形，此时按照您的分析，无论是通风器还是车窗等缝隙，气流都是从车内扩散到车外，那不就是我说的结果，最后车厢被抽成负压了吗？呵呵
至于您说的汽车试验，我不可能专门去做，况且我也不抽烟，所以我不知道事实是不是您说的那样，即便如此，我觉得也只有一种解释，就是车窗缝隙靠近车顶，而那个地方本身就是负压（流线外形决定的），当车窗开大后，下面的正压占据了大头（也就是我前面的解释），所以……
但很显然这在火车上不成立，因为车厢可以看做无气动外形（离车头太远），所以不必考虑这些因素，事实上也是，哪怕车窗有个小缝，也会丝丝往里灌风
至于您的这个解释：原因就在于，缝隙大小变了，前者缝隙小，导致此处空气流速远高于车速（狭管效应），而后者几乎无差别，我表示依然看不懂，请问此处空气流速远高于车速是怎么实现的？似乎违背能量守恒定律啊。此处空气又指的是什么？望能有图解，呵呵

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-21 20:55
爱信不信

我的解释你不认同，但你的解释我也一样不认同。那就各看各的好了。我也没指望说服你，现在 ...

呵呵，我昨天还忘了说了，就算流速差引起的压差会导致补偿气流，可是您别忘了，车内的空气比车窗外那层气膜压力大，车外的空气比那层气膜的压力更大，因为那可是压缩空气，结果呢，显然是车外空气迅速补入气膜层导致其压强升高，车内空气很难形成压力差。而且按照您的说法，车窗缝隙小时气流是车内到车外，而缝隙大后是从车外到车内，那必然存在这样一个临界状态：就是车窗缝隙在一定宽度时，车内外没有气流交换，您觉得这可能吗？呵呵
我依然坚持我以前的观点：流速差引起的压强差不会造成补偿流。其实只要设计个简单的试验即可验证，但我确实没那个经历。不过我可以举个例子来辅证，以前听过个故事：某欧洲航海船队航行到拉美附近某海域时，淡水用光，临死前，为了活命，直接打海水，结果发现居然是淡水，后来才知道那地方有个海底喷泉
如果按您的理论，那很显然喷泉是有流速的，其压强低，周围海水必然迅速涌入泉水流导致其变咸，可惜事实正好相反

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-21 22:12
有车迷替我找到了切式通风器的工作原理图，如下：
http://www.doc88.com/p-65721861291.html

我晕死，那个剖面图和我猜想的几乎一模一样啊，包括上下通透的设计
很显然应该是存在两条物理隔离的风道，否则弄两个腔室何意？
包括那个原理图也跟我说的一样，但B图我觉得明显画的有问题
我也顺手搜寻了点资料，发现这么一篇： http://www.cqvip.com/Read/Read.aspx?id=43201826
里面提到了：
2012年某旅客列车在石嘴山站停车，列车员在立岗时发现机后11位车辆运行方向右3位车顶通风器冒烟。事故调查人员根据现场痕迹，发现通风器左侧良好，右侧通风器与顶板之间海绵已燃尽，判定该位置为起火点。调查结果为：外来弱火源由车辆通风器帽进入通风导筒落到通风器挡板框和密封海绵缝隙处，引燃积蓄在死角的絮状物，进而引燃海绵导致客车火灾事故
按照您的说法，通风器是用来排风的，怎么会有棉絮飘入积蓄呢？外来火源又如何能进入呢？红字部分更是证明了我前面的推测——很显然按照当时的情况，左侧应是排风口右侧是进风口
当然了，对于现在的空调客车，其卫生间上方的两个小通风器，一般应该是用来排风的，如果不需要进风功能，设计个自动屏蔽机构（风挡）即可，这很简单，不知您能否想象，也不知实际是否如此……
对了，查询中我发现通风器实现空气交换还有一点是温差引起的气流，这一点我确实忽略了，比如停车时也照样能工作，但的确此时就只存在从通风器往外排风的情况了

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-21 20:55
爱信不信

我的解释你不认同，但你的解释我也一样不认同。那就各看各的好了。我也没指望说服你，现在 ...

您这个心态似乎有点不平和吧，呵呵
通过和您的讨论我很遗憾的发现您既没有能力分析具体问题——但凡您提出的问题我都认真的予以应对，而您却做不到这点
同时您又没有勇气承认错误——很明显按照您的分析车厢最后必然被抽成负压以致最后的平衡，非但没有换气功能，还会让乘客感到胸闷气短……
我并不是要和您过不去，我只是想就事论事的搞清这个问题。如果我错了我会毫不犹豫的承认
同时我觉得咱不能拿本书抄个定理就觉得能搞定一切。我并非较真也非抬杠，只是觉得人活着应该尽可能多弄清些问题，而不是整天糊了糊涂的全凭想当然过日子，您说呢，呵呵

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 16:10
我截图的那个PPT网页，你仔细看看其它页面，里面明确写了，列车运行时，车厢里就是负压的。但是负压归负压 ...

麻烦截个图吧，不方便一页一页找
既然都是负压了，还怎么换气？

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 16:16
有流速和能够产生压强差是两个概念。当然，有流速必然会产生压强差，但低速时产生的压强差过于小，以至 ...

有流速和能够产生压强差是两个概念。当然，有流速必然会产生压强差——您到底想说什么？难道您觉得我不知道产生压强差的因素不仅仅是流速差？那您的判断能力实在让人不敢恭维啊，呵呵
还高压水枪，您自己哪怕用脚趾头琢磨琢磨，高压水枪会是个什么场景吧……
人体的万有引力？您即为老师为啥说话这么不严谨？去看看万有引力公式吧，物质只存在引力场，只有在场里的物质才会有力的作用。大马路上的两个人之所以吸不到一起去，不是因为引力小，而是因为引力小于其相向运动的阻力。那请问补偿流的阻力在哪里？类似的其实还有成语“泾渭分明”，呵呵
我没用过水流式抽气机，但为了表示对您的尊重，我百度了一下，然后我明白了其机理，他与咱们之前讨论的情况有个本质的区别，就是界面两边物质不同。其根本原因在于空气的密度远小于水的密度，后者是前者的1000倍。那么当水流的压强变低时，其空气溶解度必然升高，才会导致负压吸气。我认为这同样需要在分子运动水平下去领悟，不过看起来和您进一步讨论是没有意义的。您只需切记——界面两边的物质是关键，之前咱们说的都是同质
关于您提到的厕所水房下水道，那玩意明明是排风管道，在您这也要被说成补风，那么满车的大便味道您满意吗？您的理论最致命的的就是，根本没有补风的渠道，呵呵，这一点我不止一次提出了

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 16:22
退一步讲，即便海底暗泉的流速够大，使得周围海水吸过来了，但是你有没有想一下，它究竟是吸过来的咸水量 ...

嘿嘿，真有意思了，您即为人师，定诲人不倦，怎我虚心向您讨教，您反倒生气不成？我看您生的不是我的气，怕是您自己无能的气吧，哈哈哈
当然我都说了我举得那个海底涌泉的例子只能是辅证，为啥叫辅证？显然不是那么严谨的
但并不代表您的反驳能够成立，你不用管涌出量多大，只要存在流速差，就有压力差，海水就会涌入，您难道否认吗？那么我怎么也想不明白其能阻止咸水涌入并且将其推开，您不觉得这是个悖论吗？只能说，涌入的咸水被淡水稀释了，但他终归还是咸的啊，呵呵
您既然这么对自己的能力有信心，我举得那个石嘴山的例子您为啥避而不谈？那可是实实在在的啊

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 16:26
车窗缝隙存在一个临界值，使得内外气压相同，这个不假，但不代表就不存在空气交换了。恰恰相反，空气交换 ...

又瞎说八道了，车窗外既然是负压，怎么会吸气进来？哪来的力？当然如果您能上升到分子运动层面，个别的分子扰动是肯定存在的，但绝不会存在逆向气流。
分子热运动跟气流是两码事，区别在哪？一个是有序一个是无序。照您这么说，车停着，我打开车窗，在无风状态下也会有气流了？您不觉得很滑稽吗？
化学反应的本质是电子的迁移，我真佩服您的联想力，您大概是教语文的吧？

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 16:28
还是你这个帖子里说的不假，你说你自己“无书可读”，只是好琢磨。这个精神可嘉，但很可惜，你由于没有经 ...

呵呵，既然到了这个份儿上，我就实在难以掩饰对于您这种淫民教师的厌恶感了，也难怪我国学术研究之疲软了
请问，在您看来，有哪样科学理论或者科学技术的诞生不是靠“钻牛角尖”得来的？

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 18:32
自己动手找！学知识咋还这么懒呢？如果你再这么钻牛角尖傻下去，我只能说你“朽木不可雕”！别说我心态 ...

抱歉真没感受过，您不怕屎尿反贱一身吗？呵呵
那是气流向下滑过您的光腚造成的错觉吧？我前面都说了，那是一股阴风，阴阳不分？
截图您愿截就截，我只是想给您纠正错误的认识

铁道游击队长

jsmbc980401 发表于 2014-2-22 18:54
朽木果然不可雕，鉴定完毕！

此贴我不再回复，你自己钻你的牛角尖去吧！别人能看懂的自会看懂，也无需 ...

嗯，我相信会有一部分人下意识的支持“权威”，这是中国人最大的特点
但凡有点脑子的人，都能看得出来是谁玩不起，哈哈哈

铁道游击队长

有些人与其一天到晚想着鉴定别人，不如狠下心把石嘴山那档子事儿说清楚了，打不过就砸人家玻璃，实在丢人民教师的脸，那怪有个词叫什么老九来着，呵呵