HXD1型机车牵引风机优化设计

针对HXD1型机车牵引风机效率较低、能耗高的问题,在研究该类风机内部结构的基础上,对叶轮和风筒进行整体优化,并采用三维黏性流体动力方法,对比分析优化前后风机的内部流场。数值计算表明,优化叶轮和风筒结构后,风机效率提高了19.51%。试验测试数据表明,优化后风机效率平均提升了17.95%,功率降低了2.46 k W,比A声级减小了3.125 d B。在线测试结果表明,优化后的风机平均功率较原风机减少了2.59 k W,相对能耗降低了25.97%,优化的风机结构为其他牵引风机设计提供了参考。     

KZ4A型机车冷却塔风机内部流场数值模拟与改进设计

介绍CFD流体分析软件,对出口哈萨克斯坦的KZAA型机车冷却塔风机的内部流场进行三维数值模拟,并与试验数据对比.模拟结果与试验结果基本吻合,验证了三维数值模拟对于风机气动设计的可行性.     

顶抽式排风罩高温粉尘捕集过程流场特性及效率研究

对实际工程中存在的高温污染源除尘问题进行简化,并以此类问题为研究对象,建立相应的模型。通过对气固两相流进行模拟,研究和解决污染源控制问题。对所有的数值模拟结果进行对比分析,总结操作空间流场变化、污染气流轴线速度、粉尘捕集效率等变化规律,得到粉尘最佳控制效果。     

地铁轨间区域吹吸式清扫工作状况的仿真研究

为研究不同工作状况对地铁轨间区域吹吸式清扫性能的影响,采用计算流体力学的方法对吹吸式清扫流场进行仿真计算,结合气固两相流模型分析地铁清扫车行驶速度对清扫性能的影响规律,并在此基础上运用动网格技术,研究中心排水沟和应答器等道床设施对吹吸式清扫流场的影响。研究结果表明:地铁清扫车工作时的行驶速度在不大于10 km/h范围内增大有利于提高清扫效率;中心排水沟的设置使得清扫流场的近地面平均速度和吸嘴出口平均速度减小,从而导致吹吸式清扫方式对中心排水沟的清扫性能降低;地铁清扫车工作于设置有应答器的区域时,应答器与吹、吸嘴的相对位置会对清扫性能产生影响,且清扫性能在应答器的封闭角处明显下降。     

带上盖物业地铁车辆基地高大厂房纵向诱导通风研究

针对带上盖物业地铁车辆基地内高大厂房无法采用自然通风且传统横向通风系统设置困难的问题,本文提出采用纵向诱导通风系统的解决方案。建立纵向诱导通风系统的三维模型,根据数值模拟结果分析诱导推射风机安装间距、安装高度等对厂房内流场的影响,并结合工程实际情况进行验证。研究结果表明：运用库内诱导推射风机的安装间距为20 m、安装高度为8 m时,全面通风效果最佳;诱导推射风机的安装间距为25 m,安装高度为6 m时,岗位通风效果最佳,现场测试与模拟结果基本一致。研究结果可以为纵向诱导通风系统在工程中的应用提供理论依据。     

高寒动车组走行部防冰雪扰流的空气动力学性能研究

针对高寒动车组冬季运行走行部容易产生冰雪附着的问题,根据空气动力学原理设计了多种可加装于动车组走行部附近的扰流结构,并采用数值模拟的方法对原车和加装不同扰流结构之后的走行部气动流场进行对比分析。计算结果表明:加装优化后的防雪扰流装置可有效改善转向架区域的流场,扰流板的防冰雪效果与其形状和高度密切相关,改进方案最优参数下遮蔽效果良好,转向架部位进雪量减少,转向架空气阻力系数降至原车的52%。     

车辆转向架前端加装弧形导流槽对转向架积雪结冰情况的影响

通过空气动力学仿真分析和风洞试验,研究车辆转向架前端加装弧形防风雪导流槽对车辆转向架积雪区域空气动力学性能的影响,以及对转向架区域积雪结冰情况的影响。研究发现:在车辆转向架前端安装弧形防风雪导流槽,可以减少气流对转向架区域的直接冲击;可增加底部气体流速,使夹带雪花颗粒的气流快速通过转向架区域;空气流经导流槽发生明显下扬,使原空气流线在进入转向架区域时发生的上扬现象消失;安装弧形导流槽对整个转向架区域的积雪情况有明显改善作用。     

DF_(8CJ)型交流传动内燃机车离心式通风机的流场分析

为深入研究DF8CJ型机车通风机和风道的流场情况和匹配关系,改进既有的通风机研制方法.提高通风机的效率,提出了采用FLUNET软件进行流场分析和研究的方法.对改进方案进行了数值分析.通过比较,减小安装角的改进方案效率提高得较多.     

快速内燃动车组子午加速轴流风扇的设计

分析了我国铁路快速内燃机车夏季运行中的问题，根据我国铁路内燃机车冷却风扇内部流动特点，设计了一种新型冷风扇，主要介绍了通流夫面和流型的设计，并与以前设计的冷地风扇进行了试验对比，证明了新型冷却风扇能满足内燃机车组的冷却要求。     

HX_N3型机车风机叶片多频涡流检测可行性分析

针对HX_N3型机车冷却风机及电阻制动风机叶片的探伤检测状况、疲劳和裂损情况,提出现有段修时探伤检测手段还需进一步完善。尝试采用多频涡流检测方法对风机叶片各部位进行检测验证,结果表明:利用混频技术能够排除叶片表面的干扰影响,所设计的R角探头能够发现叶片根部长5 mm的缺陷,可直接显示缺陷的深度,减小人为因素的误判影响,提高检测效率和探伤质量。     

铁路风屏障的气动绕流及风吹雪特性研究

为进一步了解高寒地区铁路沿线针对西部强风设置的铁路风屏障,本文以空气动力学原理及气固两相流理论为基础,采用CFD数值模拟技术对铁路风屏障的气动绕流现象及风吹雪特性进行研究。分别考察不同透孔率条件下不同类型风屏障对线上车辆气动绕流特性的影响,并以透孔率30%轻型风屏障为代表研究不同风屏障高度、设置位置,不同来流风速及雪粒子粒径下的风屏障风吹雪特性。研究结果表明:透孔率30%轻型风屏障的设置对列车气动力改善效果最优;高度4.5m、距线路4m、透孔率30%轻型屏障引起的后方风吹雪灾害相对最小,来流风速及雪粒子粒径分别对线路附近区域积雪厚度有不同程度影响。     

高速列车齿轮箱流场仿真研究

以某型高速列车齿轮箱为研究对象,针对其运行过程中复杂的内部流场进行仿真分析。建立简化齿轮箱油润滑三维模型,进行流场仿真。获得稳定运行后箱体内部不同瞬时的压力和速度,揭示齿轮箱正常工作时内部流体的分布及变化规律。研究结果表明:齿轮箱内部压强随着运行速度增大而增大,最大压强出现在齿轮即将啮合的位置,速度随时间波动最后趋于平稳,最大速度出现在旋转齿轮的齿顶附近。     

长大隧道射流风机的布置对CO排除效果的影响

本文结合锦屏交通辅助洞的施工,采用国际通用计算流体力学软件FLUENT,对无风门大功率射流巷道式通风方式进行了模拟仿真,并对风机的布置设计进行了优化。通过计算发现横通道布置射流风机时最好将风机布置在靠近横通道一侧气流的下风向,且射流风机距离横通道不宜太远。当射流风机安装位置较高时,CO主要集中在隧道的上部,这种分布方式非常有利于施工人员在隧道内施工。     

基于Fluent的6英寸晶闸管水冷散热器设计及优化

概述了6英寸晶闸管的水冷散热系统及模型,利用Fluent软件,采用有限元分析方法和标准k-ε湍流模型,通过求解三维N-S方程和三维温度场模型模拟了散热器的散热过程。仿真分析了散热器台面的温度分布、流场与流动阻力、功率和流量变化时对热阻和流阻的影响。提出了散热器的优化设计方案,进行了流动与传热模拟。通过与前期试验的对比分析可知,采用Fluent仿真软件能较真实地反映水冷散热器的散热过程及内部流体的复杂流动过程,可为散热器的设计及改进提供理论依据。     

综合防风固沙体系设计参数优化研究

基于Fluent欧拉-拉格朗日模型，对由立面网板及前期设计的环保固沙砖沙障相结合的新型综合防风固沙体系风沙流场进行数值模拟研究。研究结果表明，综合防风固沙体系中阻沙措施(立面网板)可有效改善原始流场形态，防护高度在1.2倍立面网板高度以下；大粒径砂粒大部分沉积在固沙砖沙障之间，且体系后区域砂粒浓度明显减小，具有良好的风沙净化作用；当立面网板与固沙砖沙障设计间距为5～10 m时，固沙砖沙障内部易形成良好涡旋，有利于砂粒聚集；随着间距变化，综合防风固沙体系有效安全距离呈现先减小后增大的趋势；当固沙砖沙障铺设位置超过阻沙措施原有遮蔽距离后，两者将失去协同防护作用。综合考虑流场情况及防护距离，立面网板与固沙砖沙障设计间距建议设定约10 m。     

应用LBM方法对列车空气动力制动的数值研究

本文应用LBM(Lattice Boltzmann Method)数值计算方法对列车空气动力制动在不同速度下风翼提供的制动力和在相同列车速度下风翼的形状选择、位置安装以及不同安装数量等情况进行了研究、计算和分析.计算结果为工程设计人员提供了有力的参考依据.     

TQFR-3000系列同步牵引发电机易发故障分析

对TQFR-3000系列同步牵引发电机易发故障进行深入分析,根据故障发生主要部位为滑环装置、定子和转子线圈引出线接头及冷却风扇叶片并结合其各自特点综合施策,研究推出可操作、有针对性防控措施,旨在确保机车设备运用安全。     

除雪车集雪螺旋切雪过程有限元模拟研究

为探究除雪车作业时集雪螺旋与雪之间相互作用的规律,预测不同结构参数对集雪螺旋作业效果的影响,优化集雪螺旋的结构设计,改善除雪车的性能,以自主研制的铁路轨道除雪车为研究对象,建立了螺旋—积雪相互作用的三维动态有限元模型。该模型使用任意拉格朗日-欧拉网格自适应划分法,解决了积雪局部变形过大导致单元畸变而使分析中断的问题。通过有限元仿真,得到了螺旋—积雪模型相互作用过程的应力时域曲线和受力时域曲线,并以此分析了螺旋—积雪相互作用的规律。设置了3组不同螺距的切雪模型,以分析螺距改变对螺旋—积雪相互作用规律的影响。研究表明,适当减小螺距有利于螺旋工作状态的平稳,降低对自身结构和动力系统的冲击,增强积雪轴向输送能力,也会略微降低螺旋对冰雪的切削能力。     

冷却风扇叶片的焊接工艺

对内燃机车用冷却风扇叶片的受力进行了分析，指出合理的叶片焊接接头形式和焊接工艺是提高叶片承载能力的关键。在大量调研和试验的基础上，进行了小批量生产，并通过了装车考核。最终提出了合理的叶片焊接工艺结构，同时对焊接工艺进行了改进。     

导流块对高速检测车空调系统进出风口压力影响的数值分析

以不可压缩黏性N-S方程和RNGk-ε湍流模型为基础,对4辆编组检测车以350km/h速度明线运行的空气流场进行了数值分析,针对空调导流块对检测车空调表面压力分布的影响进行了研究。先后对安装导流块、改变冷凝风机进出风方向及去掉导流块3种设计方案明线运行的外流场进行了数值模拟,得到3种设计方案气动特性及空调冷凝风机进出风口压力差的定量结果。计算结果表明,去掉导流块并不利于冷凝风机的进出风,而安装导流块、改变冷凝风机进出风方向的方案是较好的设计方案。