高海拔长隧道钢轨铣磨用发动机新型散热系统散热性能

基于气流流动和传热冷却的工作原理,设计一种吸风口与排风口距离较长且射流排风风速较高的新型散热系统,建立包括燃烧热与输出功率、机体辐射与废气排放热量及冷却系统性能的散热模型;在内径5.2 m、长12 m的隧道内进行散热性能的计算与试验对比验证的基础上,仿真对比系统工作时该试验隧道与高海拔长隧道内的冷却气流流动情况。结果表明:新型散热系统散热性能的理论计算值与试验值基本一致;试验环境下,冷却气流的排风风速为12 m·s~(-1)、风量为14.5 m~3·s~(-1)和吸热前后温差为28 K时,新型散热系统能满足发动机输出480kW的散热需求;仿真条件下,在海拔4 300 m和长30.4 km的隧道内,冷却气流的排风风速为12 m·s~(-1)、风量为21.0 m~3·s~(-1)、吸热前后温差为40 K时,新型散热系统能满足发动机在隧道内低速移动作业输出550 kW的散热需求。     

高速列车设备舱内大型设备通风方式的数值仿真研究

为了研究高速列车设备舱内大型通风设备不同通风方式对设备舱通风性能的影响,建立单侧进风单侧出风和双侧进风底部出风两种结构几何模型,采用四面体网格离散计算域,采用通风设备流量进出口边界,采用多孔介质模型处理裙板格栅复杂几何结构,将SIMPLE算法与Realizable k-ε湍流模型相结合,完成不同列车运行速度(400,350,300,250,200km/h)及列车运行方向(上行,下行)等工况下的数值仿真计算,对两种不同通风方式设备舱内速度场、车辆不同运行速度及方向对设备舱裙板格栅进出口风速的影响、通风阻力等进行综合分析。结果表明:相比双侧进风底部出风方式,单侧进风单侧出风方式的设备排风阻力较小,不同进风口高风速与低风速之间差值较大,相邻进风口进风风速变化梯度较大,设备舱内气流组织分布的均匀性较差[1]。     

地铁车辆空调机组气水分离器流动阻力特性的试验研究

对地铁车辆空调机组目前常用的三角形和圆柱形气水分离器的流动阻力特性进行了试验研究。研究结果表明,圆柱形气水分离器的流动阻力比三角形气水分离器低,且空气流量越大、迎面风速越高时差别越大。     

隧道火灾中火区阻力的理论研究

根据热流体学和通风学理论,对火区阻力的计算方法及影响因素进行研究。首先在修正的热阻力概念基础上建立热阻力的表达式,然后推导绕流阻力与火灾规模和风速的关系式,最终建立比较严谨的火区阻力实用公式,并得到数值模拟的验证。该式表明:在简化的物理模型中火区阻力与火灾规模成线性关系,与风速存在二次曲线关系;在风速不影响热释放速率的条件下,火区附加通风阻力与风速成正比,但对货车引起的隧道火灾,附加通风阻力与风速近似存在二次曲线关系。研究成果为火灾通风网络解算和防排烟方案的制定提供参考。     

提速列车餐车厨房排气装置的改进及试验

针对列车提速以后餐车厨房排气装置不能满足要求的现状，提出从轴流式风机的选型入手，加大电机功率，提高风量、风压、进行了风量、风压的试验测量。但随着排气静压的提高，噪声干扰也明显超标。故此同时作排风帽的改进，即改为导流式风帽，并做了排气性能比较试验，获得满意的改进效果。     

中低速磁悬浮列车空气阻力计算

采用有限容积法,根据不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程和Spalart-Allmaras模型,对CMS-04中低速磁悬浮列车运行的外流场特性进行了计算分析,分别计算了不同速度下无横风和有横风条件下的气动阻力。根据数据拟合出无横风与有横风的空气阻力公式,详细分析了各公式之间的差异。研究表明,在横风条件下推导出的阻力公式能够较好地反映出阻力随风速、车速的变化,为中低速磁悬浮列车准确的牵引计算提供帮助。     

地铁十字换乘站火灾烟气控制的数值模拟

建立了北京地铁某典型十字换乘站火灾烟气运动的数学模型,采用计算流体力学方法模拟换乘站内发生火灾时烟气发展和蔓延的动态过程,探讨了反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等分布规律,进而为制定防排烟方案及疏散方案提供参考.计算结果表明:地铁换乘站内发生火灾时,送排风系统可及时有效控制烟气的扩散,并且保证楼梯口向下的风速,阻止烟气向人员逃生路线扩散,有利于乘客逃生和火灾救援,烟气并未向另一车站蔓延,该车站如果发生火灾不会影响到另一站台的运营,说明车站的烟控系统设计合理.     

地铁十字换乘站火灾烟气控制的数值模拟北大核心

建立了北京地铁某典型十字换乘站火灾烟气运动的数学模型,采用计算流体力学方法模拟换乘站内发生火灾时烟气发展和蔓延的动态过程,探讨了反映流动与发展特性的温度场、速度场、能见度等分布规律,进而为制定防排烟方案及疏散方案提供参考。计算结果表明:地铁换乘站内发生火灾时,送排风系统可及时有效控制烟气的扩散,并且保证楼梯口向下的风速,阻止烟气向人员逃生路线扩散,有利于乘客逃生和火灾救援,烟气并未向另一车站蔓延,该车站如果发生火灾不会影响到另一站台的运营,说明车站的烟控系统设计合理。     

多向风流耦合作用对隧道火灾温度场的影响

纵向风速和排烟风量是影响纵向通风结合集中排烟火灾通风方案效果的两个重要因素,为合理分析二者的影响特性并确定二者大小,借助CFD技术分析纵向垂直风流和排风诱导斜向风流所形成的多向风流耦合作用对隧道火灾温度场的影响。结果表明,排烟风量一定,纵向风速提高会使火源区温度梯度增大,烟气扩散区温度梯度减小,并且火源上下游排烟口以内的范围温度分层现象明显,而到排烟口的位置开始出现分层失稳;同时,排烟量一定通过调整纵向风速或纵向风速一定通过提高排烟量均可以获得良好的温控效果。     

地铁隧道活塞风的简化计算

地铁列车在隧道内运行时,会产生活塞风,这种空气流动主要沿隧道轴线方向,可视为一维不可压缩流动.通过对地铁单线无竖井隧道的空气动力学特性进行一维理论分析,初步得到了活塞风量和风压的简化计算方法.研究表明,隧道内活塞风速与列车速度成正比,活塞风压与列车速度的平方成正比,可将列车等效为风机,采用“等效风机”特性曲线方程和隧道阻力特性方程共同来确定活塞风量,并且可以将该方法应用到有竖井的单线隧道中.该简化计算方法的提出,为隧道内活塞效应的研究建立了理论基础.     

桥上无砟轨道结构形式对无缝道岔的影响分析

介绍桥上无缝道岔轨下基础“门”形筋混凝土道床、带限凸台道床板、底座纵连式道岔板5种无砟轨道结构。建立桥上3种无砟轨道结构的无缝道岔模型,提出计算参数,分析3种无砟轨道结构对桥上无缝道岔受力和变形影响,并进行计算。计算结果表明,桥上底座纵连式无砟轨道结构无缝道岔与桥梁的纵向相互作用力较小,是一种受力较为合理的结构形式。     

列车曲线上制动时的安全性分析

为分析列车在曲线轨道上制动时车钩偏角对车辆运行安全性的影响,建立了前后两节车辆之间的连挂关系,导出车钩偏角随轨道曲线半径、车辆长度和车钩长度的关系,通过求解3节车辆的中间车辆车体的通用载荷方程,导出车辆前后心盘所受的横向载荷.运用多体动力学方法,建立3节车辆的动力学模型,分析前中后不同车辆长度下中间车辆的运行安全性.分析结果显示:列车在曲线轨道上制动时,轨道曲线半径与不同长度的车辆连挂方式对心盘处的横向力影响较大;重车条件下,车辆的连挂方式主要影响车辆对轨道的作用力;空车条件下,车辆的连挂方式会影响车辆的运行安全性.     

温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位的影响分析

我国在设计桥上无缝线路时,桥梁温度荷载按照相关规范规定采用均匀温度荷载,这与桥梁在自然环境中所受到的温度梯度荷载存在一定的差异。基于梁轨相互作用原理,利用有限元方法,建立桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道有限元模型,分别计算分析在均匀温度和竖向温度梯度作用下桥梁变形对无砟轨道结构几何形位的影响,有益于进一步深入研究桥梁温度荷载的合理取值。结果表明:与均匀温度荷载相比,竖向温度梯度荷载对桥上无砟轨道几何形位影响很大,且主要影响桥上无砟轨道的高低几何形位,对无砟轨道的水平几何形位也有一定影响,因此建议在设计桥上无缝线路时,考虑桥梁温度梯度荷载,并对桥上无砟轨道结构的几何形位进行限制。     

基于Petri网技术的动车组检修作业工作流系统研究

针对目前动车组检修业务,抽象出作业过程规则,并建立动车组检修作业工作流程.通过工作流和Petri网的相关理论对该工作流进行建模,并利用Petri网技术分析方法,从模型的正确性分析和性能评价两个方面对所建立的Petri网模型进行分析.     

高速铁路发展对物流影响的探讨

阐述高速铁路对推动低碳物流发展的积极影响,分析了高速铁路发展给铁、公、海多式联运带来的发展新机遇、对进一步推动铁路服务模式转型与服务能力提升的作用、对铁路专业企业发展的挑战等,以及高速铁路对推动产业合作与融合,提升现代物流产业市场竞争力的意义。     

基于AFSA的动车组制动计算研究

根据动车组制动系统中减速度特性以及相关牵引制动计算和运动学理论,文中提出了一种平直道环境下基于不等距点分割与人工鱼群算法结合的制动计算方法,同时对动车组的制动近似算法产生的计算误差进行分析。首先,根据列车制动原理中相关计算参数来构建动车组制动距离和制动时间的数学模型。然后,利用人工鱼群算法的优化原理并结合不等距分割思想对所建立的动车组制动距离和时间模型进行有效制动计算。最后,通过文中方法所得计算结果与CRH6A型动车组制动系统的性能型式试验实测数据进行对比分析,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于剪切强度折减法的斜坡软弱地基路堤稳定性分析

斜坡软弱地基路堤的稳定性受到了工程界的重视。基于FLAC3D软件平台,运用剪切强度折减法,就斜坡软弱层性状对路堤稳定性的影响进行了较为全面的分析,重点讨论斜坡软弱层厚度、在地基中的相对位置、尖灭度、地面横坡及斜坡软土抗剪强度指标等因素,获得了安全系数值及潜在滑动面的演变规律,并提出实际工程可选用的工程对策。     

交流电气化铁道通信电磁防护的研究

研究目的:交流电气化铁路不仅对通信系统引起干扰,还会使电气化铁路附近的金属与导体间或金属导体与大地间产生感应电压而危及设备和人员安全,干扰通信设备正常工作。为保证通信安全,需要对电气化铁路对铁道通信的电磁影响和电磁防护进行研究,从而给铁路现场实际工作提供一定的理论依据。研究方法:本文利用电磁场对地下传输系统激励耦合的传输线方程及其一般解,建立了交流电气化铁路对地下传输系统干扰影响的分析方法。研究结果:研究得出了电气化铁路对铁道通信的影响机理,电气化铁路对铁道通信危险影响的限值,以及磁耦合影响、地电流影响和干扰影响计算公式,计算出了引起超限隔距数据。研究结论:电气化铁路的铁道通信电缆和铁道通信光缆电磁防护措施,可以有效地控制交流电气化铁路对铁道通信光、电缆的影响,达到电磁防护的目的。     

宁西铁路南阳至合肥段建设方案研究

宁西铁路线是一条在陇海线和长江之间横跨我国东中西部的东西大干线,其中既有宁西铁路南阳至合肥段为单线、内燃牵引,线路通过能力小,客货运输质量不高,难以满足客货运量快速增长竞争需要,必须对该段线路进行扩能改造。根据宁西线扩能改造项目运量预测及功能定位的分析,通过研究宏观建设方案、增建第二线建设方案及其主要技术标准、引入地区建设方案、牵引供电方案等,提出扩能改造方案推荐增建第二线、速度目标值宜采用160 km/h,引入各地区或枢纽、站后配套等尽量与既有设备相衔接方案,避免既有线大的改动,是适宜的。     

地铁盾构机掘进对周围环境影响的现场测试研究

研究目的:盾构机在城市地铁建设中得到了广泛的应用,但在盾构掘进过程中会引起地层损失,过大的地层损失,可导致较大的地面沉降,对地面建筑物、地下管线等设施产生不利影响甚至会导致破坏,引起较大的经济损失。为此,本文以南京地铁一号线为依托,对盾构掘进过程中引起的建筑物、地下管线位移以及引起的地下水位进行了现场测试,经过分析、总结,得到了盾构掘进对周围环境影响的规律性结论。在此基础上,从地层沉降与土仓压力、同步注浆量和出喳量的关系,探讨了地层沉降的控制措施。研究方法:对盾构掘进过程中所影响得到地下管线位移、建筑沉降、地下水位变化等进行现场实测,获取了有关现场测试数据,并对这些数据进行分析,得到可以供施工参考的有价值的结论。研究结论:调整、修正、合理匹配盾构掘进参数,建立有效土压平衡,确保同步注浆效果,是控制地层损失,减小地层变位的有效手段,是减少盾构掘进对周围环境影响的重要措施。