城际动车组气动阻力优化的风洞试验研究

采用风洞试验方法对城际动车组气动阻力优化进行研究,获得不同侧滑角下的城际列车明线及横风气动阻力,并分析头部外形、风挡结构、车底设备对动车组气动阻力的影响规律。研究结果表明:侧偏角在0°～10°范围内,随着侧滑角增加,头车阻力系数逐渐增大,中间车阻力系数先增大后减小;尾车阻力系数对于侧滑角最敏感,头车次之,中间车最小。无横风时,设置外风挡显著减小了头车及尾车阻力系数,但导致中间车阻力系数增加约16.7%,整车阻力系数仅减小4%左右。安装设备舱后,车体底部杂乱的气流变得平顺,无横风时整车气动阻力系数较减小22%,而横风环境下整车气动阻力系数降幅可达25%。     

货物列车制动主管定压在高寒地区的适应性研究

针对高寒地区漏泄量允许值增加到40 k Pa/min时的货物列车制动性能进行了一系列试验,分析了不同列车主管定压对漏泄值增大情况下的适应性。试验结果表明:在相同的漏泄条件下,列车制动主管设置定压为600k Pa会使得其漏泄量较定压500 k Pa时更大;高寒地区漏泄量偏大条件下,不同制动主管定压对列车制动能力的影响较小,在制动调速和常用全制动停车时其性能表现基本一致。     

横向力对列车车轮踏面表层材料塑性变形的影响

利用JD—1型轮轨模拟试验机开展轮轨滚动接触模拟试验,通过改变模拟车轮和模拟钢轨之间的冲角,研究车轮踏面表层材料在不同横向力作用下产生的塑性变形,并通过微观形貌观察、硬度测量和剪切应变分析等研究车轮踏面表层材料的塑性流动机理。结果表明:横向力随着冲角的增大呈非线性增加,并且随着冲角的增大而逐渐趋于饱和;在横向力作用下,轮轨接触区内的车轮踏面表层材料因受到较大应力而发生明显的塑性变形,并沿着横向力的方向产生了塑性流动,逐渐堆积在接触区的边界处;当应力发生剧烈变化并且应力方向由高压力区指向低压力区时,会使得部分堆积材料越过边界区延伸至非接触区域,从而形成金属延伸物;接触区域内车轮踏面表层材料的硬度随着横向力的增大而增大,随着表层材料深度的增加而逐渐减小,并且呈两边稍高、中间稍低分布;车轮踏面近表层材料的塑性流动和硬化过程可以通过其剪切应变予以表达。     

城市轨道交通列车电制动地面电阻吸收装置相关参数分析

在地面电阻吸收装置工作的有效区段内,根据列车的电制动特性和供电臂内列车状态的不同,合理地确定制动电阻的技术参数。采用多支路形式的电阻吸收装置,可方便控制电阻吸收装置并可靠吸收列车电制动功率。研究表明,地面电阻吸收装置的输出电流脉动与斩波器的导通比、各支路斩波器的开关滞后角有关。通过分析列车电制动时的最大再生功率与电阻吸收装置的电阻值、电制动时刻牵引供电系统的模型、列车电流、网压降之间的关系,导出了列车电制动时最大输出功率、地面电阻吸收装置的短时功率和持续(等效发热)功率等技术参数的计算方法。给出的计算方法可与现行的城市轨道交通牵引供电计算方法相结合,构成完整的牵引供电计算方法。     

翼板制动气动性能数值分析

在列车上布置若干翼板.采用K-ε湍流模型,通过求解三维黏性N-S方程,对不同行车速度下、翼板工作与否多种工况,进行流动结构分析和气动阻力计算.各翼板的阻力系数采用不同运行速度下阻力系数的平均值,对列车不同运行速度下翼板的制动减速度进行计算.随着列车运行速度的提高,翼板制动能力不断提高.列车运行速度为300、400 km/h时,翼板所提供的制动减速度分别为-0.139、-0.248 m/s2.翼板制动可以作为高速列车辅助制动的一种方式.     

基于公路隧道内车辆对火灾影响数值研究

以武汉长江公路隧道为工程背景,利用FDS5.0数值模拟软件建立隧道实体模型,进行火灾数值模拟分析。研究不同火灾热释放率、车辆长度、火源车辆阻塞比以及附近车辆之间间距、附近车辆长度、附近车辆阻塞比6种因素下,隧道内拱顶温度和人平均身高Z=1.70 m处CO浓度的分布规律,并对这6种因素进行敏感性分析。结果表明:隧道的拱顶温度随着热释放率和阻塞比的增加而增加,随着着火车辆长度的增加而减小;Z=1.70 m处CO浓度随着火灾热释放率和车辆长度的增加而增大,随阻塞比的增大而减小;影响隧道火灾的主要因素是热释放率和车辆阻塞比,应有针对性地对这二种因素进行有效的管理。     

滑坡碎屑流冲击力影响因素的离散元模拟

采用三维离散元模拟方法,研究了刚性挡板与坡脚的距离和坡角对滑坡碎屑流冲击力的影响。结果表明:相同坡角下,随着挡板距离的增加,滑坡碎屑流颗粒对挡板的冲击力逐渐减小;坡角越大,最大冲击力耗散越大;不同坡角下最大冲击力出现的时间有较大差异。挡板所受冲击力与时间的关系曲线可近似分为线性增大、持力阶段、线性减小3个阶段,3个阶段的变化随坡角的增大逐渐明显。冲击力线性增大阶段,坡角越大冲击力增加得越快;冲击力持力阶段的时间随着挡板距离增大而增加。     

圆角矩形柱平均气动力特性的雷诺数效应试验研究

针对宽厚比为2、圆角率为0.3的矩形柱,采用刚性模型测压风洞试验的方法,在均匀流场中对其表面风压时程在不同雷诺数和不同风向角下进行了测试。分析了不同风向角下平均阻力系数、平均升力系数和平均风压系数随雷诺数的变化规律。结果表明,随着雷诺数的增大,平均阻力系数减小,平均升力系数会产生明显的跳跃现象。迎风侧角点的风吸力会在较高雷诺数时产生明显的突增现象,随着风向角的增大,突增幅度先增大后减小。     

不同断面悬浮隧道绕流特性分析

为研究水中悬浮隧道在均匀流作用下的荷载分布规律,采用大涡模拟的数值方法计算5种不同断面形式悬浮隧道的绕流场,比较不同来流速度、宽高比、来流入射角对悬浮隧道升阻力系数和周围压力分布的影响。结果表明:随着来流速度增加,结构表面压强呈平方增长,钝角断面(六边形)升力系数略有增加,阻力系数略有减小,无钝角断面(椭圆形)升阻力系数均减小,变化幅值较小;随断面宽高比增加,矩形升阻力系数先减小后增加,椭圆升阻力系数均减小;随均匀流倾角增大,椭圆断面升力系数增加,阻力系数减小,周向压力分布不再对称于结构水平轴。     

增大高速区域电制动力的方法

在列车进一步提速的情况下,为减轻机械制动的负担,减少换闸瓦等维护工作量,必须增大电制动力.介绍运用接入电阻以增大高速区电制动力的方法及其试验结果.     

热管--一种高效实用的散热方法

任何电子器件冷却的热电路都是由3个最基本的热阻组成的:结-壳热阻Rj-c;壳-散热器热阻Rc-s和散热器至周围介质的热阻Rs-a.为降低这些热阻的临界值,许多工程师费尽心血.文章讨论采用热管有助于降低热阻Rs-a至最小值.散热器至周围介质的热阻是由传导、对流/辐射和被加热的冷却介质形成的3个热阻组成的.典型的风冷散热器中,空气温升的热阻是通风量的直接函数,对流热阻是散热表面积的函数,传导热阻是散热器材料的热导率和几何尺寸的函数.热管能把传导损耗降至最小值,它允许加大散热表面,而且使给定风速下的流量最大,从而有效降低散热器的3个主热阻.文章讨论了能降低风冷散热器热阻的热管.     

铁路站房地源热泵系统工程热平衡分析

结合具体工程,根据某车站空调采暖系统设计工况及该工程地埋管换热特性测试报告,采用地源热泵系统作为冷热源。考虑地源热泵系统的冷热平衡需要,分析采用地源热泵+锅炉辅助系统及太阳能地源热泵耦合系统两种不同热平衡方案用于铁路站房,计算各自需要的热泵机组容量及室外埋管换热器具体设计规模。详细介绍两种系统的冷热平衡方式,并对各自特点及工程运用进行论述,提出在具体工程中因地制宜,应根据不同情况,采用合适的系统热平衡方式。     

地铁整车及各部位传热系数(K值)的计算与分析

传热系数(K值)是影响车辆空调负荷及车内环境舒适性的重要因素之一,因此必须满足车辆车体的设计要求。首先阐述哈萨克斯坦地铁整车及各部位的K值特点与结构关联,然后通过计算机仿真软件对其K值进行模拟与分析,最后对车体整车的K值进行等效计算,得到整车的K值约为1.95 W/m^2·K,该值满足结构及材料的设计要求2 W/m^2·K,这可为降低空调负荷提供参考依据。     

地铁牵引变电站整流器的热设计

以某地铁牵引变电站整流器为例，对三种负载下运行的硅整流管和散热器的工况进行了计算分析；阐述了对自冷方式工作的整流器的进行热设计时，应重视辐射换热的作用；指出在自然冷却条件下，辐射换热和自然对流换热的数量是相同的，论证了散热器的容量对缓和硅整管结温升高的作用。     

机车变流装置中电力电子器件散热器的热设计

电力电子器件是变流装置中的关键部件,发热量大,其热设计的好坏直接影响系统的可靠性.文章应用CFD方法对强迫风冷散热器、水冷板和热管散热器进行了研究,结果表明,通过CFD方法对设计进行验证及优化是可行的方案,避免了因实验验证而产生的较大人力和物力的支出,缩短了设计周期.     

热管散热器在新型变流装置中的应用

针对传统的实体铝、铜散热器已经远不能满足大容量元件散热容量要求的现状,提出采用热管散热器的新思路,并阐述了热管的结构和特点。简要介绍了我国已利用热管开发的机车用新产品,预测热管散热器将有广泛的应用前景。     

中央空调系统的节能方案设计

以广州地铁的一座智能化综合办公大楼为背景,分析采暖空调可采取的节能措施.介绍4种冷热源系统,包括热电冷三联供系统、地表水热泵系统、冰蓄冷空调系统、变频变容量多联机 传统集中式中央空调系统,比较各自的节能效果.提出几种冷热源方案,以及对应的节能风水系统组合.     

车辆隔热壁K值计算中空气层的处理方法

对轨道交通车辆多层复合结构的隔热壁进行隔热性能理论计算与仿真计算的对比,对隔热壁内部空气层的隔热性能进行分析。结论为:在车辆多层复合结构的隔热壁K值计算中,当空气层厚度大于一定厚度时,流体自然对流对隔热壁的隔热性能影响较大。利用多项式密度(Polynomial Denisity)和Boussinesq模型两种算法,对所得结论进行了验证。     

智能监控器的散热仿真

采用Ansys Icepak电子热仿真软件对智能监控器模块进行热仿真分析,比较不同结构对智能监控器模块散热的影响,大大缩短了研发周期,降低了研发成本,对提高智能监控器的热可靠性具有重要意义。     

斯里兰卡动车组淬火车轮国产化的工艺开发

简要介绍了斯里兰卡动车组车轮热处理、整体加工的工艺开发，对车轮的热处理、整体加工进行了分析与探讨。