弓—网高速动态受流仿真研究

弓－网动态受流是高速电气化铁路的关键技术问题之一。为了深入了解弓－网受流的动态特性，本文用有限元法建立了弓－网动态受流的仿真模型，采用纽马克法作为仿真算法，对动态受流进行了数值仿真，并根据仿真结果对影响受流的弓－网系统各主要参数进行了讨论。     

加强线并联点的设置对牵引供电能力的影响

基于平行多导线原理利用Matlab/Simulink建立牵引供电系统仿真模型,仿真分析加强线对牵引网短路阻抗、接触网载流能力以及牵引网电压水平的作用,得出了加强线与接触网不同的并联距离对牵引供电能力产生影响的结论,对工程设计具有一定借鉴作用。     

广州地铁大温差冷水机组蒸发器传热面积核算

文章利用传热学和流体力学的有关理论和实践经验，通过对广州地铁2号线环控系统集中冷站大温差冷水机组蒸发器传热面积的核算，得出结论：只要蒸发器内冷冻水的管内流态仍是旺盛紊流状态，即雷诺数R_e大于104，那么，常规的5℃温差冷水机组，不需要改变蒸发器的结构，也无需增大蒸发器的传热面积，便可运行在大温差工况下。     

广州地铁大温差冷水机组蒸发器传热面积核算

章利用传热学和流体力学的有关理论和实践经验，通过对广州地铁2号线环控系统集中冷站大温差冷水机组蒸发器传热面积的核算，得出结论：只要蒸发器内冷冻水的管内流态仍是旺盛紊流状态，即雷诺数Rc大于104，那么，常规的5℃温差冷水机组，不需要改变蒸发器的结构，也无需增大蒸发器的传热面积，便可运行在大温差工况下。     

高速铁路接触网在线防冰过程横向温度场研究

基于热平衡方程推导出接触网在线防冰过程的临界防冰电流。借用ANSYS有限元仿真软件,建立接触网整体吊弦模型,对接触网系统在线防冰过程的横向温度场进行仿真分析。利用流体分析模块,对接触线和承力索温度场进行流-固耦合分析。研究结果表明,基于整体吊弦模型的接触网的温度场分布与通过流-固耦合模型仿真所得结果基本吻合,且与预期目标温度接近,验证了仿真模型及分析方法的正确性。     

地铁列车空调机组中椭圆管换热器的应用

地铁列车空调机组功耗约占列车牵引动力的40%,合理有效提高列车空调机组能效比(COP)是降低地铁能耗的重要课题。提出了将椭圆管换热器应用于地铁列车空调的设想,通过建立仿真模型,对原设计采用圆管换热器的制冷系统与采用椭圆管换热器的制冷系统进行了对比。结果表明:将冷凝器和蒸发器都用椭圆管优化后,制冷系统COP提升了12.4%,制冷量提升了12.6%,可以选择小号的压缩机来进一步降低成本。此外,对7 mm强化管蒸发器优化的制冷系统进行了分析,结果表明,采用强化管蒸发器的制冷系统性能也有改善,略次于采用椭圆管蒸发器的制冷系统。因此,椭圆管换热器应用于地铁列车空调机组中,对制冷系统性能改善显著,对降低地铁列车能耗有重要意义。     

高速弓网振动系统计算机仿真

本文对我国目前使用比较广泛的简单链表悬挂接触网-受电弓系统进行了分析与探讨，建立以连续质点表示的接触悬挂系统的物理模型及相应的数学模型，应用计算机进行仿真计算，获得了该模型不同接触网参数及受电弓振动位移、接触压力变化情况，在此基础上求出评价受流质量的几种参数，并对仿真结果进行分析。     

基于有限元的单相双柱变压器直流偏磁分析

采用有限元软件建立单相双柱双绕组变压器磁场模型和电路模型，通过磁路耦合仿真计算变压器在绕组接地端未添加直流电流和添加直流电流情况下的激磁电流，并利用傅里叶变换进行谐波频谱分析，对比单端侵入不同直流分量下变压器励磁电流与谐波频谱的变化规律，为研究变压器在不同直流电流侵入下的铁磁特性、空载损耗、铁心振动等奠定基础。     

空气动力作用对高速受电弓受流特性影响研究

从空气动力学角度出发,分析高速弓网受流稳定性。利用三维建模软件UG,建立了高速受电弓的几何模型,将受电弓的几何模型导入流体力学计算软件STAR-CCM＋,采用紊流模型对受电弓在开放空间的空气动力学性能进行了仿真,研究了高速350km/h下风阻对弓网之间抬升力、受电弓弓头和杆件的影响情况,为进一步研究高速受电弓参数和受流性能提供了仿真手段和理论研究基础。     

接触线弛度及表面不平顺对接触受流的影响分析

在建立受电弓／接触网系统仿真计算模型，进行受电弓在接触网下运行动态仿真计算的基础上，探讨接触网弛度对多接触受流的影响，研究鸽是弛度的设计。本文提出接触线表面不平顺的新概念，研究因接触线表面不平顺对接触压力的影响，并就如何通过改变受电弓的参数来减小接触线表面不平顺对受流的影响进行分析。     

基于矢量匹配法的扼流变压器的宽频建模

引入矢量匹配法拟合得到扼流变压器的宏模型,并基于序列二次规划法对宏模型进行无源性优化,从而避免仿真不收敛的问题。为了验证扼流变压器模型的正确性,在实验室建立轨道电路的模拟系统,将幅值为100 V的脉冲信号源作用于系统,测量调整状态和分路状态两种状态下系统关键位置的电压波形。基于扼流变压器的宽频模型,利用Simulink建立轨道电路系统的模型,将仿真计算结果和实测的波形进行对比,波形一致,脉宽、幅值的差值均在5%以内,验证了该建模方法的可行性与正确性。     

跨座式单轨牵引网系统载流能力分析

重庆轨道交通3号线为跨座式单轨线路，采用刚性接触网系统供电和回流，目前逐步运行8编组车辆替代6编组车辆。为了适应大编组车辆的运行条件，对既有的整体夹持型汇流排接触网系统的载流能力进行分析。首先结合相关规范要求分析了接触网导体工作温度的限制条件，结合实验室条件下的测试结果建立能够反映测试情况的评估计算模型，并通过MATLAB平台进行仿真分析。通过仿真分析，结合重庆轨道交通3号线接触网安装环境条件，给出了地下段以及地面段接触网系统的载流能力。     

基于博弈思想的编组站阶段计划自动调整系统研究

针对编组站阶段计划需要频繁人工调整的问题，借鉴博弈思想，对站内调机和分配车流进行协同优化，建立编组站调机运用与配流协同优化模型。在南昌铁路局向塘西编组站的编组站综合自动化（SAM）系统运用的基础上，设计了一种编组站阶段计划自动编制、调整的系统方案，并用软件仿真实现。仿真结果表明:系统能够对需要人工调整的阶段计划进行自动优化调整，验证了系统的正确性和有效性。     

基于有限元的交流刚性接触网定位点刚度仿真研究

受电弓高速通过刚度较大的定位点时会受到冲击作用,对弓网受流质量和接触线磨耗产生不良影响。本文建立了包含膨胀接头的刚性接触网有限元模型,受电弓采用三质量模型,通过接触对将两者进行耦合,依据标准EN 50318中仿真模型确认流程验证了弓网仿真模型的有效性,并在此基础上分析了全锚段定位点刚度整体变化以及仅锚段关节处定位点刚度变化时的弓网动态受流质量,比选出最优定位点刚度取值方案。     

重载铁路牵引网雷击仿真模型比较研究

利用PSCAD/EMTDC对重载铁路牵引网进行仿真建模,运用互耦合线路(Mutually Coulped Wires)模型和贝杰伦(Bergeron)模型对带回流线的直接供电方式进行仿真,通过比较正常与雷击故障两种情况下的接触线首端电压电流仿真结果验证了模型的合理性.对于雷击故障而言,贝杰伦模型具备更好的电磁耦合特性,更能表征雷电流在重载铁路牵引网中的传播特性,将贝杰伦模型作为重载铁路牵引网的导线模型,对牵引网几何结构进行建模具有更好的仿真效果和参考价值.     

SS4型电力机车传动控制系统的仿真研究

以ＳＳ４型电力机车传动控制系统为研究对象，用ＳＩＭＵＬＩＮＫ软件建立仿真模型，通过构造系统仿真模块和工具模块，既仿真了双闭环自动控制系统在机车恒流启动过程中相关量的变化情况，又实现了系统的功率因数分析和谐波分析。     

高速铁路接触网设计参数与受流质量关系的仿真研究

弓网动态受流一直是电气化铁道关键技术之一。为深入研究电气化铁道弓网的动态受流关系,基于MSC.Marc软件建立弓网动态受流仿真模型。针对简单链型悬挂形式,在各种不同工况条件下,进行仿真计算。分析不同运行速度下接触网设计参数对受流质量的影响。     

高速刚性悬挂接触网弓网动态仿真模型优化研究

随着刚性接触网线路上列车的运行速度逐步提高，对弓网动态性能的要求也更高，良好的弓网接触力能保证电力机车持续取流。利用弓网仿真技术可以方便高效获取弓网接触力，因此有必要对弓网仿真模型建模方法进行研究，建立高精度弓网仿真模型，获取精确的弓网接触力。本文基于力学理论与有限元理论建立汇流排、悬挂装置、锚段关节等仿真模型，依托北京地铁大兴机场线开展实测对比验证，为探究更高速度等级的受电弓与刚性接触网系统提供理论支撑。     

基于传输线法的高速铁路贯通地线暂态研究

提出了基于传输线法建立高速铁路贯通地线的等效电路模型,根据电磁场理论确定等效电路模型中各分布参数具体数值的计算方法。在ATP-EMTP中计算分段导体长度不同时,2根平行贯通地线上轴向电压峰值分布情况。通过与CDEGS中仿真结果的对比,得到雷电流作用下基于传输线法的贯通地线等效电路模型中分段导体长度选取的最佳值。研究结果表明当分段导体长度为4 m时,计算误差最小,能够满足工程应用的要求,也验证了本文研究方法和研究结果的有效性。     

准高速受电弓动态性能的研究

本文在系统介绍受电弓－－接触网计算模型的基础上，针对准高速接触网和我国常用受电弓，计算了有关归算质量，运动关系，模态等静态性能，利用受电弓－－接触网动态仿真计算，分析了受电弓，接触风参数对受流质量的影响，提出改善准高速受电弓，接触网系统受流的措施。