基于大涡模拟的高速列车横风运行安全性研究

结合高速列车空气动力学和多体系统动力学,研究横风对高速列车运行安全性的影响.首先采用大涡模拟计算方法,研究了不同横风风速下高速列车非定常气动载荷的时域及频域特性,列车周围流场结构及相应的非定常流场特性.然后建立高速列车多体系统动力学模型,将得到的气动力作为外加载荷作用于列车上,研究了不同横风风速下定常气动力和非定常气动力对直线上高速列车运行安全性的影响特性,计算结果表明,与定常气动力相比,作用于车身上的非定常气动力使列车的振动加剧.最后参照高速列车的安全运行标准,对高速列车的安全运行进行分析,为横风下高速列车的安全运行提供参考.     

高速列车车头的气动噪声数值分析

随着列车运行速度的提高,列车气动噪声变得越来越明显,降低气动噪声已成为控制高速列车噪声的关键之一。本文对高速列车车头气动噪声进行数值分析。首先,建立高速列车三维绕流流场的数学物理模型,分别利用标准k-ε湍流模型和大涡模拟计算高速列车的外部稳态和瞬态流场。然后,基于稳态流场,利用宽频带噪声源模型计算高速列车车身表面气动噪声源;基于瞬态流场,分析车身表面脉动压力的时域及频域特性;利用Lighthill声学比拟理论,计算高速列车远场气动噪声,分析远场气动噪声的时域及频域特性。本文对研究和控制高速列车气动噪声具有一定意义。     

铁路贯通线融冰特性试验研究

研究目的:铁路10 kV贯通线因采用架空线与电缆混接方式,且其导线截面远小于电力系统110 kV及以上输电线路,因此,必须对其融冰特性试验研究,为10 kV贯通线融冰方案的实施提供基础数据。研究结论:本文在实验室模拟的现场环境中,选取了LGJ-35、LGJ-50和LGJ-70三种规格的钢芯铝绞线和相同截面积的10 kV交联电缆,进行了贯通线融冰试验研究,分析了融冰电流对贯通线电缆的承受能力、融冰时间和脱冰方式的影响,得出了如下结论:10 kV贯通线的最佳融冰电流范围为:LGJ-35,175～195 A;LGJ-50,210 A～240 A;LGJ-70,265～305 A。最佳融冰时间为1～2 h。     

直流额定放电电流20kA避雷器的研发

阐述了研发额定20kA放电电流直流避雷器技术参数的选择、产品设计选型、选材、型式试验等,该产品已通过了各项型式试验并在深圳地铁现场使用。     

广州地铁钢轨电位装置电压偏高原因的分析

分析了广州地铁运营线路钢轨电位装置电压偏高的原因,对主要影响因素负回流系统及其相关设备的电阻、绝缘状况等做了研究和计算,结合现场试验提出了相应的改进措施。     

使用涡流制动的高速动车组制动力匹配分析研究

分析了在高速动车组制动系统中增加线性涡流制动后,涡流制动力和空气制动力的分配原则。接着讨论了基于试验数据建立钢轨温升和闸片磨耗数学模型的方法。基于经验公式以减少钢轨温升和减少闸片磨耗为目标,提出一种分配涡流制动力和空气制动力的优化控制策略。通过优化计算,给出了涡流制动力和空气制动力的分配关系。     

基于空气动力学的受电弓高速受流研究

通过分析列车在高速行驶时空气动力影响受电弓受流的动态关系,给出了作用于受电弓的空气抬升力的计算方法,探讨了提高受电弓空气动力性能可采取的措施。     

矩阵式变换器电流控制空间矢量调制策略

矩阵式变换器是一种新型交-交式直接变换器,它能直接将电能从输入侧送到输出侧。由于没有中间直流环节,输入与输出侧电流电压的畸变都会影响到相应的另外一侧。本文提出了一种电流控制空间矢量方法。该方法将电流控制和空间矢量调制相结合,强制输出电流空间矢量幅值为一恒定量,通过修正调制系数来调节输入电压空间矢量的作用时间,从而补偿输入电压畸变带来的影响,使输入电流和输出电压仍能保持正弦,硬件实现简单。Matlab／Simulink仿真结果验证了该方法的正确性。     

TCR型SVC相控电抗器参数选择

根据TCR型SVC中相控电抗器电流特点,分析其电流基波与谐波分量的关系与规律;通过TCR运用性能比较,探讨相控电抗器参数的合理选择。     

有源电力滤波器改进型谐波检测方法的仿真

有源电力滤波器是补偿谐波的有效装置,而其最关键的部分就是谐波检测环节,它决定着谐波补偿效果的好坏。对一种改进的ip-iq谐波电流检测方法进行了深入研究,并在其检测总谐波电流基础上将其推广到了检测特定整数次谐波电流。此方法省去了传统ip-iq变换中两相与三相之间的互相转换,使计算过程大大简化,且不需要锁相环就可以获得同步旋转角,消除了锁相环调试困难、有延时等不足。根据该方法还建立了Simulink仿真模型,在检测总谐波电流和检测特定整数次谐波电流两种情况下进行了仿真研究,证明了该方法的正确性。