本發(fā)明涉及數(shù)值仿真領(lǐng)域，具體是一種高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)量數(shù)值計(jì)算方法，以及應(yīng)用該方法在高速列車空調(diào)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

安裝在列車頂部的空調(diào)是調(diào)節(jié)旅客舒適度的重要裝置。

頂置式軌道車輛空調(diào)的冷凝側(cè)進(jìn)出風(fēng)方式分為有兩種：頂進(jìn)側(cè)出，即氣流首先從冷凝風(fēng)機(jī)進(jìn)入冷凝腔，然后經(jīng)過換熱器熱交換后排出到外界大氣；側(cè)進(jìn)頂出，即氣流首先經(jīng)過熱交換器，然后被冷凝風(fēng)機(jī)排出到外界大氣。

當(dāng)空調(diào)位于在列車頂部時(shí)，為了便于冷凝側(cè)的空氣循環(huán)，國內(nèi)外通常采用空調(diào)凸出車體表面一定高度的設(shè)計(jì)，對(duì)于高速列車尤其如此。通常采取的措施是在出風(fēng)側(cè)安裝擾流條，安裝擾流條后，由于高速氣流在擾流條處產(chǎn)生流動(dòng)分離，在擾流條下游區(qū)域形成低壓區(qū)，有利于冷凝出風(fēng)，從而保證了空調(diào)制冷效果。

研究表明，隨著列車車速的提高，突出車體表面造成的氣動(dòng)阻力成倍增加。為此，提出了列車頂部平順化的要求，即空調(diào)與車體表面平齊。

列車靜止或者低速運(yùn)行時(shí)，車體表面附近氣流的動(dòng)壓力較小，無論對(duì)于頂進(jìn)側(cè)出還是側(cè)進(jìn)頂出的空調(diào)，冷凝風(fēng)機(jī)所做的功都足以克服外界低速氣流的阻力，從而保證空調(diào)系統(tǒng)有足夠的冷凝風(fēng)量來進(jìn)行熱交換達(dá)到額定的制冷效果。

隨著鐵路列車運(yùn)行速度的逐步提高，列車高速運(yùn)行時(shí)，列車周圍的空氣流場(chǎng)對(duì)空調(diào)性能影響凸顯出來：車體表面附近的氣流具有很大的動(dòng)壓力，而冷凝風(fēng)機(jī)的功率大小是有限制的，因此隨著列車運(yùn)行速度的提高，尤其對(duì)于有平順化要求的列車，空調(diào)與列車表面平齊，不允許在出風(fēng)側(cè)安裝凸出擾流條，這就造成冷凝風(fēng)量會(huì)迅速減小，導(dǎo)致空調(diào)制冷效果下降，影響了旅客乘坐的舒適。此現(xiàn)象在時(shí)速350公里動(dòng)車組高速運(yùn)行尤為嚴(yán)重，目前國內(nèi)外還沒有應(yīng)用于平順化列車空調(diào)的有效解決方案。

在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下，列車空調(diào)的冷凝風(fēng)量可以在空調(diào)冷凝進(jìn)風(fēng)口布置設(shè)備，比較方便的進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量；當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)，尤其對(duì)于時(shí)速350公里的動(dòng)車組高速運(yùn)行時(shí)，在空調(diào)冷凝進(jìn)風(fēng)口布置設(shè)備進(jìn)行風(fēng)量測(cè)量難度會(huì)大大增加，并且由于高速氣流的干擾，試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度也難以保證。目前，國內(nèi)外對(duì)于高速列車空調(diào)的冷凝風(fēng)量隨車速的變化關(guān)系及其產(chǎn)生機(jī)理還沒有一個(gè)準(zhǔn)確深入的認(rèn)識(shí)。數(shù)值仿真方法可以深刻揭示空調(diào)冷凝風(fēng)量隨車速的變化關(guān)系及其產(chǎn)生的機(jī)理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高速列車頂部平順化設(shè)計(jì)條件下，空調(diào)冷凝風(fēng)量的數(shù)值仿真計(jì)算方法，進(jìn)而增加冷凝風(fēng)進(jìn)出口模型進(jìn)行仿真計(jì)算，獲得最佳進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)量數(shù)值計(jì)算方法，使用fluent軟件實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟：

1-1：利用幾何建模軟件建立模型：

空調(diào)模型中包括冷凝器和冷凝風(fēng)機(jī)，其中冷凝器使用多孔介質(zhì)模型來模擬氣流通過冷凝器的壓降效果，冷凝風(fēng)機(jī)扇葉使用真實(shí)模型；冷凝器的壓降公式為：

y=ax²+bx+c，其中，y—壓降或阻力（Pa），x—風(fēng)速（m/s）；

上式中的a、b、c系數(shù)可以通過試驗(yàn)方法得到。

車體模型使用真實(shí)尺寸；

把空調(diào)模型按照實(shí)際安裝狀態(tài)裝配到車體模型中，空調(diào)位于車體頂部中心位置；

1-2：計(jì)算域的劃分：

計(jì)算域分塊處理：建立包圍冷凝風(fēng)機(jī)扇葉的圓柱形區(qū)域作為冷凝風(fēng)機(jī)計(jì)算域A，該圓柱形區(qū)域的直徑大于冷凝風(fēng)機(jī)扇葉直徑1~3mm，高度與冷凝風(fēng)機(jī)扇葉高度相等，其他部分作為計(jì)算域B，計(jì)算域之間使用interface傳遞信息；

1-3：劃分網(wǎng)格對(duì)計(jì)算域離散化；

1-4：設(shè)置邊界條件：

計(jì)算域入口設(shè)置為速度入口，速度值等于車速，

出口設(shè)置為壓力出口，靜壓值0Pa，

冷凝風(fēng)機(jī)扇葉設(shè)置為旋轉(zhuǎn)壁面，旋轉(zhuǎn)速度等于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，

其他均為無滑移壁面邊界條件，

湍流模型選擇RNG k-e湍流模型；湍動(dòng)能及耗散項(xiàng)選擇二階迎風(fēng)格式；

1-5：計(jì)算：

使用Fluent軟件首先對(duì)冷凝風(fēng)機(jī)計(jì)算域使用多參考坐標(biāo)系進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，待計(jì)算結(jié)果收斂后轉(zhuǎn)換到瞬態(tài)求解器，以穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始條件，時(shí)間步設(shè)置為小于等于0.0001s；

瞬態(tài)計(jì)算穩(wěn)定后，輸出冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率；

1-6：計(jì)算結(jié)果校正，獲得校正系數(shù)。

高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)進(jìn)出風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)方法，基于上述計(jì)算方法，在車體模型中，增加進(jìn)出風(fēng)裝置的模型進(jìn)行仿真計(jì)算；對(duì)不同進(jìn)出風(fēng)裝置的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，選擇最優(yōu)的進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)。

通過上述步驟選擇的是格柵結(jié)構(gòu)，格柵結(jié)構(gòu)的具體尺寸與車速的關(guān)系如下：

格柵間距（mm）=M×車輛最高運(yùn)行速度（km/h）

格柵高度（mm）=N×車輛最高運(yùn)行速度（km/h）

M取值范圍：0.2-0.6，N取值范圍：0.05-0.3。

葉輪功率和風(fēng)量在車輛靜止或低速運(yùn)行時(shí)滿足二次曲線方程，當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)，風(fēng)量和功率之間的關(guān)系已不是二次曲線，冷凝風(fēng)量難以在試驗(yàn)室測(cè)量，而進(jìn)風(fēng)量與葉輪功率是相關(guān)的，可以通過比較葉輪的理論功率和實(shí)際功率來間接驗(yàn)證冷凝風(fēng)量。這是本發(fā)明的理論基礎(chǔ)。

采用本發(fā)明，首先建立真實(shí)比例的空調(diào)和車體模型，在此過程中，忽略對(duì)氣流流動(dòng)影響不大的細(xì)節(jié)以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，通過計(jì)算得出輸出冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率，再根據(jù)計(jì)算結(jié)果和冷凝機(jī)性能指標(biāo)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正，得到準(zhǔn)確的數(shù)值模擬計(jì)算模型；在此基礎(chǔ)上，通過在模型中增加不同的進(jìn)出風(fēng)裝置模型進(jìn)行計(jì)算，比較使用不同裝置情況下的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)而得到理想的高速軌道列車上空調(diào)進(jìn)出風(fēng)口上裝置的結(jié)構(gòu)。

有益效果：采用本發(fā)明，避免了列車空調(diào)冷凝風(fēng)量在車輛高速運(yùn)行時(shí)難以測(cè)量的問題，提供了一種用于高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)量的數(shù)值仿真計(jì)算方法，可以比較準(zhǔn)確地得到在各個(gè)車速下的空調(diào)冷凝風(fēng)量，降低了測(cè)量成本，為相關(guān)研究提供了一個(gè)基礎(chǔ)平臺(tái)，擴(kuò)大了研究范圍；在此基礎(chǔ)上，增加冷凝風(fēng)進(jìn)出口模型進(jìn)行仿真計(jì)算，為冷凝風(fēng)進(jìn)出口位置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論支持和依據(jù)，并進(jìn)一步獲得了最佳進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了高速運(yùn)行的平順化列車上空調(diào)的正常運(yùn)行，滿足了旅客乘坐舒適性要求。

附圖說明

圖1是整體模型的示意圖，

圖2是空調(diào)模型的示意圖，

圖3是本發(fā)明的格柵仿真模型，

圖4是楔形擾流條形進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，

圖5是十字交叉擾流條進(jìn)風(fēng)結(jié)構(gòu)，

圖6是冷凝器壓降曲線，

圖7風(fēng)量—功率曲線，

圖8是無進(jìn)風(fēng)裝置情況下車輛高速運(yùn)行時(shí)氣流方向，

圖9是在進(jìn)出風(fēng)口安裝格柵的情況下車輛高速運(yùn)行時(shí)氣流方向，

圖10是計(jì)算域A包括的范圍示意圖，

圖11是格柵的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

首先，利用幾何建模軟件（如Proe）建立真實(shí)比例的空調(diào)和車體模型：

空調(diào)模型：空調(diào)模型中包括冷凝器和冷凝風(fēng)機(jī)，其中冷凝器使用多孔介質(zhì)模型來模擬氣流通過冷凝器的壓降效果，冷凝風(fēng)機(jī)扇葉使用真實(shí)模型，通過冷凝風(fēng)機(jī)的壓力躍升由Fluent軟件計(jì)算。

氣流通過冷凝器的壓降，經(jīng)過二次多項(xiàng)式擬合得到冷凝器的壓降公式，如圖6所示，壓降公式為：

y=ax²+bx+c，其中，y—壓降或阻力（Pa），x—風(fēng)速（m/s）；

其中，y—阻力或壓降（Pa），x—風(fēng)速（m/s）。

通過試驗(yàn)測(cè)量通過冷凝器的風(fēng)量及對(duì)應(yīng)的阻力值，進(jìn)而得到對(duì)應(yīng)的三個(gè)系數(shù)，a=5.21，b=21.3，c=1.3，壓降公式為：y=5.21x²+21.3x+1.3。

空調(diào)模型中，顯著影響氣流流動(dòng)的其他主要部件，例如壓縮機(jī)、導(dǎo)流板、較大的管路等，以實(shí)際的外形尺寸建模。忽略不顯著影響氣流流動(dòng)的部件，如安裝螺栓、固線架等。

車體模型使用真實(shí)尺寸：首先按照實(shí)際尺寸建立車體截面模型，然后將該二維模型進(jìn)行拉伸，如至少拉伸20米，進(jìn)而建立實(shí)體模型。

以上的模型簡(jiǎn)化或忽略了空調(diào)機(jī)、車體內(nèi)對(duì)氣流流動(dòng)影響不大的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。

把空調(diào)模型按照實(shí)際安裝狀態(tài)裝配到車體模型中，本實(shí)施例中，按照列車頂部平順化設(shè)計(jì)進(jìn)行安裝，空調(diào)位于車體頂部中心位置；車體模型中，對(duì)應(yīng)空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)位置開孔，孔的大小與冷凝風(fēng)機(jī)匹配。整體模型和空調(diào)模型如圖1、圖2所示。

第二，劃分計(jì)算域：

計(jì)算域分塊處理：冷凝風(fēng)機(jī)作為單獨(dú)的計(jì)算域，其處理方式為建立包圍冷凝風(fēng)機(jī)扇葉的圓柱形區(qū)域作為冷凝風(fēng)機(jī)計(jì)算域A，該圓柱形區(qū)域的直徑大于冷凝風(fēng)機(jī)扇葉直徑1~3mm，高度與冷凝風(fēng)機(jī)扇葉高度相等，如圖10 所示，包圍扇葉2的虛線框1為計(jì)算域A；軌道空調(diào)一般有兩個(gè)冷凝風(fēng)機(jī)，需要建立兩個(gè)相同的計(jì)算域A，其他部分作為計(jì)算域B，計(jì)算域B的長度為空調(diào)長度的15-25倍，計(jì)算域B的寬度為空調(diào)寬度的5-15倍，計(jì)算域B的高度為空調(diào)高度的8-12倍；計(jì)算域之間使用interface傳遞信息。本實(shí)施例中，計(jì)算域B的長、寬、高分別為：38m、25m和13m。上述的空調(diào)尺寸為空調(diào)整體外形尺寸的長、寬、高。

第三，建立空調(diào)、風(fēng)扇及車體的幾何模型并劃分計(jì)算域后，需要?jiǎng)澐志W(wǎng)格對(duì)計(jì)算域離散化。由于風(fēng)扇及空調(diào)模型極其復(fù)雜，難以建立結(jié)構(gòu)化的六面體網(wǎng)格，因此選擇建立四面體網(wǎng)格，四面體網(wǎng)格對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)有良好的適應(yīng)性，同時(shí)具有較高的求解精度。網(wǎng)格最小尺寸2mm，最大尺寸60mm，網(wǎng)格扭曲度小于0.85，以保證較高的網(wǎng)格質(zhì)量。

第四，設(shè)置邊界條件：

計(jì)算域入口設(shè)置為速度入口，速度值等于車速；

出口設(shè)置為壓力出口，靜壓值0Pa；

冷凝風(fēng)機(jī)扇葉設(shè)置為旋轉(zhuǎn)壁面，旋轉(zhuǎn)速度等于風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；

其他均為無滑移壁面邊界條件；

湍流模型選擇RNG k-e湍流模型；湍動(dòng)能及耗散項(xiàng)選擇二階迎風(fēng)格式。

上述設(shè)置完成后進(jìn)行計(jì)算：

使用Fluent軟件首先對(duì)冷凝風(fēng)機(jī)計(jì)算域使用多參考坐標(biāo)系進(jìn)行穩(wěn)態(tài)計(jì)算，待計(jì)算結(jié)果收斂后轉(zhuǎn)換到瞬態(tài)求解器，以穩(wěn)態(tài)計(jì)算結(jié)果作為瞬態(tài)計(jì)算的初始條件，時(shí)間步設(shè)置為小于等于0.0001s以便于捕捉更詳細(xì)的流動(dòng)細(xì)節(jié)。瞬態(tài)計(jì)算穩(wěn)定后，輸出冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率。

完成計(jì)算后，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校正。校正有兩個(gè)目的，第一是驗(yàn)證仿真模型及計(jì)算方法的有效性和準(zhǔn)確度，第二是得到校正系數(shù)，為后續(xù)的工作提供參數(shù)。

計(jì)算的結(jié)果為冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率。

冷凝風(fēng)機(jī)扇葉攪動(dòng)空氣所需要的功率，是電機(jī)輸出的有用功率，也叫作葉輪功率。葉輪功率與通過冷凝機(jī)風(fēng)扇的進(jìn)風(fēng)量有一定關(guān)系，當(dāng)車輛靜止或者低速運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)比較均勻，工作環(huán)境比較理想，此時(shí)風(fēng)機(jī)的冷凝風(fēng)量與葉輪功率之間遵循風(fēng)量—功率曲線（風(fēng)機(jī)廠家在試驗(yàn)室測(cè)出該條曲線，該曲線一般為二次曲線，通過查找功率點(diǎn)可以找到對(duì)應(yīng)的風(fēng)量），如下表和圖7所示；但是，當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)嚴(yán)重不均勻，風(fēng)量—功率點(diǎn)已經(jīng)嚴(yán)重偏離上述二次曲線，因此，不能通過查找功率點(diǎn)來直接得到風(fēng)量。這也正是本發(fā)明數(shù)值仿真計(jì)算冷凝風(fēng)量的意義。

圖7為風(fēng)機(jī)廠家測(cè)試的曲線，車輛靜止或低速運(yùn)行時(shí)符合此曲線。

表 1風(fēng)量—功率

Fluent軟件可以直接計(jì)算并輸出冷凝風(fēng)機(jī)的葉輪功率，是理論葉輪功率。風(fēng)機(jī)廠家在實(shí)驗(yàn)室可以直接測(cè)量風(fēng)機(jī)的葉輪功率，是實(shí)際葉輪功率。

用Fluent 計(jì)算的理論葉輪功率與實(shí)驗(yàn)室測(cè)量的實(shí)際葉輪功率進(jìn)行對(duì)比（靜止?fàn)顟B(tài)下），若吻合度達(dá)到或超過90%，則證明所建立的模型是正確的。若吻合度較低，則需要檢查建立的模型是否合適，調(diào)整參數(shù)，重復(fù)上述步驟。

下表為本實(shí)施例的計(jì)算結(jié)果。

表2理論葉輪功率與實(shí)際葉輪功率

得到靜止?fàn)顟B(tài)下的模型和計(jì)算方法后，可以進(jìn)一步模擬計(jì)算軌道列車在高速運(yùn)動(dòng)情況下的冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率并加以驗(yàn)證。

由于車輛高速運(yùn)行時(shí)不方便直接測(cè)量冷凝風(fēng)機(jī)的葉輪功率，但是可以很方便的測(cè)量冷凝風(fēng)機(jī)的輸入功率，既冷凝風(fēng)機(jī)實(shí)際消耗的功率。

輸入功率經(jīng)過電機(jī)和軸承時(shí)有一個(gè)損耗，輸入功率減去損耗或乘以一個(gè)校正系數(shù)就是葉輪功率。所有以上的計(jì)算和測(cè)量都是在車輛靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行的，該靜止?fàn)顟B(tài)為基準(zhǔn)。

校正系數(shù)的獲得：靜止?fàn)顟B(tài)下，使用Fluent軟件計(jì)算車輛靜止?fàn)顟B(tài)下的葉輪功率值和實(shí)際測(cè)量得到的冷凝風(fēng)機(jī)輸入功率進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而得到校正系數(shù)（比如理論葉輪功率為0.6KW，試驗(yàn)輸入功率為0.7KW，校正系數(shù)為0.857）。

完成以上步驟后，使用建立的模型計(jì)算車輛運(yùn)行在不同車速下的冷凝風(fēng)量和冷凝風(fēng)機(jī)葉輪功率。所計(jì)算的冷凝風(fēng)量是用來判斷空調(diào)系統(tǒng)在車輛高速運(yùn)行時(shí)的制冷效果是否達(dá)到要求，若計(jì)算的冷凝風(fēng)量太小則空調(diào)裝車后，當(dāng)車輛高速運(yùn)行時(shí)可能會(huì)因?yàn)閾Q熱不充分而發(fā)生故障；所計(jì)算的葉輪功率是用來驗(yàn)證計(jì)算的冷凝風(fēng)量是否準(zhǔn)確可信。驗(yàn)證方法是：空調(diào)裝車后，在車輛高速運(yùn)行時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)輸入功率，然后用Fluent計(jì)算的該車速下的葉輪功率和校正系數(shù)（本實(shí)施例中，校正為系數(shù)0.857）得到理論的輸入功率，與測(cè)量的輸入功率比較，若吻合度較高（達(dá)到或超過85%），則證明理論計(jì)算的車輛高速運(yùn)行時(shí)冷凝風(fēng)量是準(zhǔn)確可信的，否則，需要檢查所建立的車體和空調(diào)模型是否正確，重復(fù)從空調(diào)和車體模型建模開始的步驟。

以上步驟建立并驗(yàn)證了高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)量數(shù)值計(jì)算方法，下面說明如何使用該方法設(shè)計(jì)高速列車空調(diào)冷凝風(fēng)進(jìn)出風(fēng)裝置。

由于目前國內(nèi)外還沒有應(yīng)用于平順化列車空調(diào)的有效解決方案，本發(fā)明采用的方法是在車體模型中對(duì)應(yīng)空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)進(jìn)出風(fēng)位置，增加進(jìn)出風(fēng)裝置的模型進(jìn)行仿真計(jì)算；對(duì)不同進(jìn)出風(fēng)裝置的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，選擇最優(yōu)的進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，進(jìn)出風(fēng)裝置使用了格柵結(jié)構(gòu)、楔形擾流條結(jié)構(gòu)、十字交叉結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算，建模時(shí)使用真實(shí)模型。具體結(jié)構(gòu)如圖3圖4圖5所示。

仿真計(jì)算結(jié)果如下表所示：

表3 安裝不同進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果

上表中，基準(zhǔn)模型為無進(jìn)出風(fēng)裝置的模型。

由上表可以看出，安裝格柵結(jié)構(gòu)的進(jìn)出風(fēng)裝置，冷凝風(fēng)機(jī)工作最穩(wěn)定，冷凝風(fēng)進(jìn)風(fēng)量最大。尤其是列車高速運(yùn)行時(shí)，格柵結(jié)構(gòu)提高風(fēng)量的作用更加明顯，通過本申請(qǐng)的方法可以得出：格柵進(jìn)出風(fēng)結(jié)構(gòu)尤其適合用于高速列車。

進(jìn)一步的驗(yàn)證可以從圖8和圖9看到，安裝格柵結(jié)構(gòu)的進(jìn)出風(fēng)裝置后，進(jìn)風(fēng)更加均勻，冷凝風(fēng)機(jī)扇葉表面的壓力均衡。

通過上述計(jì)算，可以得出格柵結(jié)構(gòu)優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)的結(jié)論，格柵結(jié)構(gòu)如圖11所示。

進(jìn)一步地，格柵結(jié)構(gòu)可以根據(jù)軌道列車的最高時(shí)速進(jìn)行優(yōu)化：

格柵間距（mm）=M×車輛最高運(yùn)行速度（km/h）

格柵高度（mm）=N×車輛最高運(yùn)行速度（km/h）

M取值范圍：0.2-0.6，N取值范圍：0.05-0.3。