一、現(xiàn)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及存在的問(wèn)題
TB/T 1802—1996(鐵道車輛漏雨試驗(yàn)方法》規(guī)定:噴水強(qiáng)度不低于3 m m/m in;噴頭的噴水孔直徑為1.0~2.0 m i l l,噴孔出水壓力不小于0.1 M Pa。TB2054—89(鐵道機(jī)車漏雨試驗(yàn)方法》規(guī)定:淋雨設(shè)備能同時(shí)較均勻地將水淋在機(jī)車各面。噴水強(qiáng)度不低于6 m m/m in,噴孔出水壓力不小于0.1 M Pa。以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)噴水強(qiáng)度和均勻度的定義不完整。噴水強(qiáng)度均僅僅使用“不低于”這一比較詞匯對(duì)強(qiáng)度做下限限制而未給出上限,易使機(jī)車和車輛在超大淋雨強(qiáng)度下難以通過(guò)淋雨試驗(yàn)。在對(duì)均勻度的要求上,車輛試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)淋雨均勻度未提出要求;機(jī)車試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)使用“較均勻”這一模糊術(shù)語(yǔ),使機(jī)車和車輛在試驗(yàn)中無(wú)法判定車輛漏水是屬于噴水強(qiáng)度過(guò)大引起,或者是均勻度過(guò)小使得局部噴水強(qiáng)度過(guò)大引起,還是車輛本身的制造問(wèn)題。
二、淋雨強(qiáng)度上限值的確定
(1)淋雨強(qiáng)度的下限應(yīng)根據(jù)相關(guān)地區(qū)的最大降雨量以及持續(xù)時(shí)間來(lái)定義。鐵標(biāo)的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均對(duì)下限作了限定。淋雨強(qiáng)度的上限則應(yīng)充分考慮固定式或移動(dòng)式淋雨試驗(yàn)裝置布局的工藝局限,噴嘴的尺寸誤差以及現(xiàn)階段的機(jī)車和車輛的制造工藝等因素,必須給以適當(dāng)限制。從SS4n,SS8,SS9型機(jī)車淋雨試驗(yàn)系統(tǒng)調(diào)試記錄中(見(jiàn)表1)可知,當(dāng)淋雨強(qiáng)度為6~10 m m/m in時(shí),3種電力機(jī)車均為合格產(chǎn)品,當(dāng)淋雨強(qiáng)度大于30 m m/m in時(shí),三種機(jī)車均無(wú)法通過(guò)試驗(yàn)?梢(jiàn)淋雨強(qiáng)度的上限對(duì)判定機(jī)車(車輛)是否合格十分重要。結(jié)合我廠淋雨試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)及制造技術(shù),建議固定式淋雨試驗(yàn)裝置強(qiáng)度上限取值為下限的2.5倍為宜,即機(jī)車的淋雨強(qiáng)度為6-15 m m/min,車輛的淋雨強(qiáng)度為3~10 m m/m in。
三、淋雨均勻度上限值的確定
從理論上來(lái)說(shuō),各點(diǎn)淋雨強(qiáng)度完全一致是最均勻的,但固定式淋雨架的工藝布置本身決定了各點(diǎn)淋雨強(qiáng)度不可能一致。從國(guó)內(nèi)各廠家采用的固定式淋雨架來(lái)看,各廠家均采用噴嘴點(diǎn)陣布置,各噴嘴的縱橫向距離均相等(見(jiàn)圖1)。噴嘴的點(diǎn)陣布置必然噴出如圖2。
當(dāng)L=0.707D時(shí),b處面積為零,屬于最理想狀態(tài),此時(shí)的71%的面積為單倍淋雨,39%的面積為雙倍淋雨。且不均勻度在全面積上一致。因此,不均勻度可作如下定義:在縱向上,單雙倍淋雨點(diǎn)的不均勻度誤差應(yīng)分別在10%內(nèi)。
四、噴嘴型號(hào)及噴孔直徑的選定
TB/T 1802—1996中對(duì)噴嘴噴孔直徑限定為1.0~2.0 m m,工作壓力為0.1 M Pa以上。TB 2054—89雖然未對(duì)噴嘴噴孔的大小作限定,但考慮到水中雜質(zhì)的顆粒大小以及系統(tǒng)維護(hù)的工作量,一般噴嘴噴孔直徑也選取在1.0-2.0 nl I n之間。每只噴嘴的流量p可表示為:q=a式中:A為噴嘴特性參數(shù);P為工作壓力。表2為某公司實(shí)心錐噴頭在不同壓力下的流量。其他公司的噴嘴在同等孔徑下的流量與表2相當(dāng)。影響淋雨均勻度的幾個(gè)因素,例如噴嘴噴孔直徑,噴嘴排列點(diǎn)陣的間距,噴嘴到車輛表面距離.s和噴嘴噴散角度口等各參數(shù)之間是互相關(guān)聯(lián)的。因此,當(dāng)選定某種型號(hào)噴嘴時(shí),已確定。為滿足適當(dāng)?shù)牧苡陱?qiáng)度和最佳均勻度,,S之間必須滿足某種關(guān)系。在標(biāo)準(zhǔn)中.s被限定在0-I 500 m l n之間,由.s和確定。當(dāng)選用直徑2m m的噴嘴,a=55。~60。時(shí),推薦的值見(jiàn)表3。
五、試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
(1)噴嘴選型時(shí)。噴嘴噴孔直徑宜選較大值,管路主供水管應(yīng)安裝濾孔小于0.8的精密過(guò)濾器,以防噴嘴被水中雜質(zhì)堵塞。
(2)選定噴嘴后,按表3計(jì)算出合適的.s和值。建議S值選大值,因水珠在空中有飄散作用s值越大,淋在車輛表面的雨量越均勻。
(3)為消除噴淋邊界對(duì)均勻度造成影響。橫向截面內(nèi)(肌1)>B,其中Ⅳ為橫向截面內(nèi)的噴嘴數(shù),為車輛頂部寬度。
(4)在設(shè)計(jì)供水管路時(shí),各點(diǎn)陣噴嘴處的水壓損失差應(yīng)在0.0 1 M Pa內(nèi),以減少壓力對(duì)淋雨強(qiáng)度和均勻度的影響。
六、試驗(yàn)系統(tǒng)淋雨強(qiáng)度、均勻度驗(yàn)收指標(biāo)的建議
在對(duì)淋雨試驗(yàn)系統(tǒng)的淋雨強(qiáng)度和均勻度驗(yàn)收時(shí),宜采用豎壁小燒杯做多點(diǎn)分別測(cè)量,如放在圖2中的口區(qū),其強(qiáng)度以大于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的下限算合格;如放在圖2中的C區(qū),其強(qiáng)度以小于試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的上限算合格。同是口區(qū)或c區(qū)的各縱向測(cè)量點(diǎn),其誤差在l0%以內(nèi)才算均勻度合格。http://petgroup.cn