高温环境下动车组设备舱内温度场实车试验研究

针对兰新客运专线动车组在高温环境下设备舱的通风散热问题,通过实车试验分析了高温环境下动车组设备舱内用风设备的温度变化情况,研究了高温环境对动车组设备舱内用风设备的影响。     

动车组明线会车工况下的设备舱气流组织仿真研究

对动车组在明线会车工况下的设备舱内气流组织进行了仿真分析,计算采用了将明线会车的外流场与设备舱的内流场分开计算的方法。进行了300km/h、400km/h两种交会速度工况的计算。首先运用ANSYS-FLUENT的动网格方法对明线会车设备舱的外流场进行计算,获得了会车历程中各关键时间点下的设备舱各进、排风口处的瞬态压力值,然后将获得的压力值作为设备舱内流场计算的压力边界条件,以此计算出设备舱在不同会车时间点下的各进、排风口的流量值,进而来探寻明线会车工况下设备舱内的各进、排风口流量的演变规律。     

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]。     

动车组受电弓视频监控系统的车顶设备热仿真

以动车组受电弓视频监控系统车顶设备为研究对象,借助Icepak软件进行热仿真计算,分析了网格数量对仿真结果以及辐射换热对器件温度的影响,得到不同工况下各器件的温度分布情况。结果表明,车顶设备的热设计满足45℃环境温度和列车静止等恶劣条件下的使用要求。     

“复兴号”动车组供风系统及耗风设备匹配研究

在不同线路、不同运营阶段,轨道车辆的耗风工况千差万别,如果供风系统的供风能力和耗风设备的用风量不匹配,就会导致供风系统工作率过低,或者供风能力不足而车辆运行异常问题。根据理想气体状态方程和各种耗风设备的工作原理,建立了"复兴号"动车组供风系统和主要耗风设备的数学模型,并分析了影响供风和耗风平衡的关键因素,探索了优化供风和耗风匹配关系的方法,为"复兴号"动车组的供风及耗风设备的设计提供理论依据。     

高速列车车下设备舱温度场分析

高速列车在运行时,列车与空气的相互作用十分强烈。在实际的车辆开发研究过程中,随着列车的提速,如何有效地利用空气动力学特性变得愈来愈重要[1]。本文创建了350km/h高速列车编组明线运行的三维计算模型,并建立了头车车下设备舱内部流场的计算模型。对列车在环境温度为40℃～-40℃下,设备舱内的温度分布情况进行了数值研究,获得发热设备表面温度随不同环境温度的变化规律,为车下设备的合理布局提供依据。     

CR300AF型复兴号动车组高压电器箱研制

为使CR300AF型复兴号动车组车顶高压电器设备免受外部恶劣环境影响,保证设备具有良好的工作性能,研制将真空断路器、高压接地开关、高压隔离开关、避雷器和互感器等部件进行集成的动车组用车顶高压电器箱。针对高压电器箱使用条件进行绝缘性能分析,确定高压电器箱基本绝缘能力参数;基于气固复合绝缘设计方法,设计绝缘顶盖与绝缘隔板,解决箱体高度方向绝缘不足的问题;通过对高压电器箱进行强度仿真计算,计算7种不同工况下高压电器箱的应力情况及安全系数;通过绝缘性能试验和冲击振动试验,对样机的绝缘性能和结构强度进行试验验证。试验结果表明,高压电器箱能够满足绝缘设计和结构强度要求,符合动车组使用要求。     

中国铁道科学研究院2011年科技成果简介(续一)

9京沪高速铁路综合试验——高速铁路气动效应试验研究在路堤、路堑、桥梁等明线区段和隧道等各种线路条件下,测试高速动车组以不同速度级运行和交会的过程中车体底部设备舱内外、裙板内外及转向架附近空气压力的分布和变化情况,以及进出隧道过程中车体的振动情况和地面测点的气压变化情况,研究地面气动效应对高速动车组的影响。测试动车组以不同速度级在不同线路区段运行时地面转辙机、应答     

CRH_(2C)和CRH380A动车组不同头型对隧道气动效应影响的试验研究

动车组头型不同,对气动力学效应的影响也不尽相同。为探讨头型对动车组隧道气动效应的影响,将CRH2C型动车组和在其基础上进行头型优化改进的CRH380A型动车组在不同工况下的试验数据进行对比分析,结果表明头型的改进有利于改善动车组的车外流场分布,有利于提高旅客乘坐舒适度。     

高速动车组供风系统建模与仿真分析

以CRH3型动车组供风系统为研究对象,通过分析供风系统的工作原理和动车组耗风设备组成,建立了供风系统的仿真模型,并对供风单元和整车供风特性进行仿真。得到了供风单元的供风特性以及整车空气充风特性,研究结果与试验结果相符,满足设计使用要求。此研究方法为高速动车组供风系统的设计和匹配研究提供理论依据。基于AMESim软件建立的供风系统仿真模型,为动车组空气系统相关研究提供支持。     

"中华之星"高速列车综合空气动力性能研究

介绍了我国即将投入运营的“中华之星”高速列车空气动力性能研究过程：数值计算、风洞试验、动模型试验、在线实车试验;对两种不同头形的高速列车交会压力波、列车空气阻力、列车表面压力分布、气动升力、横向气动力、列车对周围环境的影响等空气动力性能进行了研究;分析了动力车冷却风道一位百叶窗空气流向、流速。结果表明,“中华之星”高速列车具有良好的空气动力性能,能够满足安全运行的要求。     

和谐号CRH380动车组列车车内压力测试与分析

开发了一种车载无线压力测试系统,对和谐号CRH380动车组的车内空气压力进行长期跟踪,系统地分析了该动车组在明线、隧道、会车等不同运营线路状态下的空气压力变化情况.结果 表明,动车组列车通过明线时,车内各测点压力波动特征值变化趋势基本一致,且车内压力波动与运营里程、镟修周期关系不大;动车组列车以相同运行速度通过不同长度...     

京津城际CRH3动车组大风天气条件下安全行车技术标准参数研究

利用京津城际铁路沿线气象站近40年（1971-2008年）风向和风速数据,以及沿线12个风监测站（2008年4-12月）风速和风向资料,结合京津城际铁路沿线现场踏勘,采用工程气象学、铁路信号技术、空气动力学及概率论相结合方法,探讨大风天气条件下CRH3动车组行车安全技术标准参数和沿线大风报警系统,提出京津城际CRH3动车组安全行车的建议。     

25K型全列空调客车内环境卫生学研究

目的：对25K型全列空调客车内环境进行卫生学研究，为今后全列空调客车的技术改造和管理提供卫生学依据。方法：根据国家有关标准、规范对国产25K型全列空调客车车厢内微小气候、物理因素、空气质量进行检测，测得数据采用PEM3．0软件进行统计分析。结果与结论：25K型全列空调客车内微小气候、人工照明符合国家卫生标准，但风速低，新风量不能完全满足空调车通风技术指标；噪声强度、环境振动受路况影响。车厢内空气质量较25G型全列空调客车差，对目前25K型国产空调客车在通风换气以及日常卫生管理、维护有待进一步加强。建议根据实际情况在空调车内安装负离子发生器，改善车厢内空气质量。     

高速列车应急自走行辅助驾驶研究

当牵引供电网发生故障,高速列车应急自走行系统受车载储能装置容量限制,特别是在线路条件复杂时,如何操纵列车实现就近停车变得异常困难.为了解决高速列车应急自走行系统的速度曲线规划问题,进行了应急自走行辅助驾驶装置的功能设计和系统结构设计.根据列车应急运行的特点,设计了应急自走行优化算法.以CR400BF复兴号动车组列车运行...     

沙漠地区道路涵洞周围流场规律及积沙特征研究

涵洞作为沙漠地区道路工程路基的重要组成部分之一,是保障道路安全的重要基础设施。但沙漠地区道路涵洞较易发生风沙灾害,故对其进行系统全面研究非常必要。通过对不同来流风速大小和不同来流方向下涵洞进行三维数值模拟,对比分析不同风速、不同来流方向下的涵洞周围积沙特征,并总结相关结论。研究结果和结论:对比不同来流方向下的涵洞流场特征,得出来流与涵洞夹角为20°时涵洞对洞前洞后流场影响最大,洞前有大面积增速区,洞后速度下降最为迅速。对比不同来流大小及方向下的涵洞周围积沙特征,可知随来流风速增大涵洞前积沙先增大后减少;洞腔内部随风速增大积沙会有所增多;洞后积沙随风速增大会明显增加。同一风速下夹角增大洞前积沙明显增多,且夹角越大洞前积沙横移越明显;洞后积沙随夹角增大会明显减小。     

兰新高速铁路环境对动车组性能的影响分析及对策

简要阐述兰州—乌鲁木齐高速铁路(兰新高铁)地区高温、高寒、风沙、强紫外线、高海拔和长交路等环境特点,重点分析地理环境和自然气候对动车组性能、使用、维修等方面带来的危害及影响,提出提高兰新高铁动车组适应性的对策.     

风向角对CRH2列车气动特性的影响研究

为研究不同风向角下高速铁路列车气动力特性,分析流线型列车周围流场结构差异对列车气动力影响,以高速铁路典型CRH2列车为研究背景,采用风洞试验和数值模拟相结合的研究手段对不同工况下列车气动力和流场结构进行分析.研究结果表明:测压和测力试验结果具有很好的一致性,数值模拟与风洞试验结果吻合良好,可用来分析风向角对列车气动特性...     

某特长水下隧道气动效应试验研究

采用CRH2-061C动车组,以180～320km.h-1速度往返运行,对某特长水下隧道下行线进行气动效应试验研究。研究结果表明:隧道内瞬变压力、列车风、气动载荷和隧道洞口微气压波值均随着车速的增加而增加,车厢内舒适度随着车速的增加而减少;隧道南口的微气压波值、首波压力梯度均小于北口,这主要是由于南、北口的缓冲结构型式存在差异;隧道内附属设施受到的气动荷载、车内气压3s变化值均在相关标准的要求值之内;车速大于250km.h-1时,乘员有耳鸣和不舒适感。根据研究结果提出如下建议:CRH2-061C动车组通过该隧道的合理速度为260km.h-1;开启隧道内联络通道或布置吸能材料以衰减压力波的传播能量;研究制订复合型舒适度控制标准。