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目的：高速列车作为高速地面交通工具,不可避免地会遇到地面效应问题。地面效应模拟一直是高速列车风洞试验的技术难点。地面效应现象的准确模拟对高速列车空气动力学和气动噪声的预测精度有很大的影响。通过对比4种地面模拟系统（GSS）的流声场结果,研究不同GSS对流场结构、气动声源和远场辐射噪声特性的影响规律,为高速列车声学风洞试验提供指导。创新点：1.搭建高速列车地面模拟系统,模拟不同边界条件;2.明确轮对旋转与地面滑移对高速列车气动噪声幅值的相对增量及影响频率范围。方法：1.在仿真系统中建立“移动地面+旋转轮对”、“静止地面+旋转轮对”、“移动地面+静止轮对”和“静止地面+静止轮对”四种地面模拟系统;2.采用大涡模拟和旋度声学积分方程,对高速列车的流声场结果进行模拟;3.通过对比4种GSS的流声场结果,研究不同GSS对流场结构、气动声源和远场辐射噪声特性的影响规律。结论：1.移动地面和旋转轮对是影响列车底部气动声学性能的主要因素;2.旋转轮对对整车等效声源功率的影响不大于5%,且移动地面对整车等效声源功率的影响大于15%;3.旋转轮对对整车辐射声压级的平均影响为0.3d BA,且运动地面对整车... 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(11)
目的:为改善高速列车明线运行时的气动性能,提出一种基于近似模型的高速列车头部外形多目标气动优化设计方法。创新点:1.建立包含转向架区域的高速列车参数化模型;2.基于近似模型并结合遗传算法,对高速列车头部外形及转向架区域进行多目标气动优化设计。方法:1.建立包含转向架区域的原始头型高速列车模型(图2和3),并基于CATIA脚本文件和MATLAB自编程序对列车头部外形进行参数化处理;2.通过最优拉丁超立方设计方法在设计空间内对优化设计变量进行采样,并采用计算流体动力学方法对样本点中新头型列车气动性能进行计算;3.基于样本点的列车头型优化设计变量及优化目标(表4),建立优化目标与设计变量之间的近似模型;4.基于近似模型和多目标遗传算法,对高速列车头部外形进行多目标优化设计,选取其中的一个优化头型与原始头型进行比较,并验证横风下优化头型的可行性。结论:1.相较于原始头型列车,无横风时,优化头型列车的整车气动阻力减小2.61%,尾车气动升力减小9.90%;2.横风下,优化头型列车的整车气动阻力减小2.98%,头车气动侧力减小0.24%;3.横风下,优化头型列车的头车气动载荷波动幅值有所减小。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2020,(5)
目的:通过对新型高速磁浮车的绕流进行数值模拟,研究气动荷载、涡流及滑流的分布规律,为常导高速磁浮车的研发和应用奠定一定的气动基础。创新点:1.将可压缩流动理论及延时分离涡(IDDES)方法应用于高速磁浮车气动问题;2.通过数值模拟,首次揭示高速磁浮车诱发的涡流特性。方法:1.基于430 km/h的磁浮车气动试验数据,验证本文数值方法的可靠性,并建立三编组新型高速磁浮车的计算模型;2.采用IDDES方法对关键问题即湍流求解进行建模,以捕捉较为精细的流场结构;3.采用时均化和快速傅里叶变换等方法对流场数据进行后处理,以研究流场的时均和频率等特性。结论:1.新型高速磁浮车具有良好的气动性能,比如较小的阻力系数、合理的升力系数和分散性较好的气动力主频分布。2.在非流线型车身附近,两对反向旋转的大涡使得边界层明显增厚。3.高强度的涡流主要分布在裙板与轨道以及轨道与车底之间的狭小空间;在轨道与车底之间(除了靠近尾车鼻尖附近的区域),涡脱频域几乎不变,且涡强沿流向指数式增大。4.伴随着涡流的分裂及衍生,尾流具有复杂的、随机的频域分布特性。5.高速磁浮车产生的时均滑流具有5个典型的变化过程。 相似文献
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为掌握外环境下高速列车的运行特点,开展弓网电弧变化特性研究,该文设计并研制了高速列车弓网受流系统放电实验平台,其风洞系统由风洞结构、风扇转子系统、风洞控制系统、弓网电弧发生系统、观测系统组成。测试结果表明：低速直流风洞风速可达50 m/s,湍流度低于1%,速度不均匀性小于1%,流场稳定性不超过1%,气流偏角不超过0.5°,满足《低速风洞和高速风洞流场品质要求》（GJB 1179A—2012）中所规定的参数指标。该系统为探究强气流场环境下弓网电弧物理特性的变化规律提供了良好的实验环境,可为高速运行环境下列车弓网电弧研究提供参考数据。 相似文献
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不同速度高速列车车外噪声的调查研究 总被引：1，自引：1，他引：0
Bin HE Xin-biao XIAO Qiang ZHOU Zhi-hui LI Xue-song JIN 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,(12):1019-1033
研究目的：基于声源识别,得出车外噪声分布特性及场点主要噪声源。创新要点：1．研究高速列车噪声源强特性及频谱特性;2．揭示不同速度下不同声源频谱变化规律;3．分析车外声场场点噪声变化规律及主要声源。研究方法：1．利用车外声源识别系统（图2）分析高速列车声源分布规律及频谱特性;2．利用声源的垂向（图10）分布研究不同声源在各频率下垂向分布规律;3．利用场点声源与速度的拟合关系（图16）研究场点主要噪声源。重要结论：1．高速列车车外噪声源主要分布在轮轨区域、受电弓和车间连接区域;2．轮轨区域噪声包括滚动噪声和气动噪声,在各频率均为最显著声源;3．在整个列车高度,轮轨滚动噪声对总噪声贡献率大于气动噪声;4．车外场点噪声主要频率为630-2500Hz,主要来自轮轨滚动噪声。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(8)
目的:研究高速列车在不同速度(260~385 km/h)、无砟和有砟轨道以及明线和隧道运行时的车内噪声特性,为高速列车车内减振降噪和车体低噪声设计提供科学依据。创新点:系统分析高速列车在不同运行条件下的车内噪声总值变化、空间分布、频谱特性和声源贡献,掌握车内噪声随列车运行速度的变化规律、轨道型式和隧道混响对车内噪声的影响,研究轮轨噪声、气动噪声和弓网噪声对车内噪声的作用。方法:1.根据不同的列车运行速度,分析车内噪声的变化规律;通过进一步对比头尾车运行时,不同测点位置的噪声总值、显著频率和声源贡献,研究气动作用对车内噪声的影响。2.针对不同轨道型式,分析车内噪声的差异特性;通过进一步对比不同速度下的前、后转向架上方车内噪声测点(其中一个还位于受电弓下方)的噪声总值、显著频率和声源贡献,研究有砟和无砟轨道、弓网噪声对车内噪声的影响以及速度因素的作用。3.对于隧道运行,分析不同速度下在明线和隧道运行时的车内噪声总值和显著频率,研究隧道混响对车内噪声的影响以及速度因素的作用。结论:1.TC01车无论作为头车或尾车运行,车内观光区的噪声均主要受气动作用影响。2.随着列车运行速度的提高,轨道型式的不同对车内噪声的影响有所降低。3.隧道混响对中间车的影响要高于头车。 相似文献
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基于采用对称翼型的小展弦比三角形机翼模型,对其在亚音速状态和超音速状态时的升力特性、阻力特性、升阻比特性、稳定性特性进行了理论计算分析。并针对该模型进行数值模拟,分析其超音速流场特性,与理论分析结果进行对比,发现相差不大。得出结论:该翼型机翼在飞机巡航速度为Ma=2时气动性能较好。 相似文献
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为了研究甲基苯乙烯类嵌段共聚物(styreneic methyl copolymers, SMC)常温改性沥青宏观和微观下的低温流变性能,通过低温弯曲梁流变仪(bending beam rheometer, BBR)、傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy, FTIR)和原子力显微镜(atomic force microscope, AFM)对SMC常温改性沥青的低温性能进行测试,探究SMC常温改性剂对沥青的改性机理;与苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(styrene-butadiene-styrene, SBS)改性沥青和基质沥青的低温流变性能进行对比,探究3种沥青低温流变性能的差异并给出寒冷地区最适宜的沥青类型。结果表明：SMC常温改性沥青的低温性能优于SBS改性沥青和基质沥青,基于Burgers模型计算得到的低温综合柔量(Jc)能很好地描述沥青的低温性能,推荐使用。此外,SMC改性剂对基质沥青主要以物理改性为主;通过AFM测定的形貌发现,SMC常温改性沥青未出现明显的“蜂形结构”,SMC改性剂的加入... 相似文献
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以FE-5HA汽车发动机散热风扇为研究对象,参照鸮羽前缘结构,通过已有实验数据验证翼型数值模拟准确性,并计算分析仿生锯齿翼型的升阻力特性及探讨锯齿结构的振幅和安装角对翼型升阻力特性的影响。结果表明：仿生翼型的升力和阻力系数均随着锯齿振幅的增加而增加,升力系数随着锯齿安装角的增加而增加,而阻力系数则是随着安装角的增加呈现高-低-高的变化趋势,且在安装角为负时阻力系数变化更大;在参数选取范围内,获得振幅为0.15c和安装角为10°的锯齿结构气动性能最好。仿生翼型风扇气动性能实验结果显示在原型风扇运行工况下,风量比原型风扇提高了3.66%。 相似文献
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《十堰职业技术学院学报》2021,(1):77-81
利用数值模拟研究方法,研究了多几何攻角尾翼的工作状况。通过稳态模拟分析,得到汽车气动阻力、负升力、压力分布、涡流及车身周围流场变化。结果表明,气流由车顶流至车尾,会产生下洗流。由于下洗流的存在,导致尾翼中部的实际工作攻角要大于设计使用攻角,造成气流分离,产生阻力、减小升力。本文提出了一种全新的设计理念,采用多几何攻角的尾翼来适应汽车尾部的复杂流场。本研究为汽车空气动力学附加套件的设计与应用提供了一种新的认识,并为汽车的尾翼设计提供重要参考。 相似文献
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高速铁道车辆风致安全性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
Xin-biao XIAO Liang LING Jia-yang XIONG Li ZHOU Xue-song JIN 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,15(9):694-710
研究目的：随着世界高速铁路网的不断扩张,高速列车的风致安全性成为高速铁路系统中的关键科学问题之一。本文利用车辆-轨道耦合动力学理论分析方法,确定强横风作用下高速铁道车辆的安全运行区域,为强风地带高速列车的安全控制提供依据。创新要点：首次提出了考虑多种影响因素和脱轨评价指标的高速列车脱轨安全域分析方法,并运用到了高速铁道车辆风致安全性研究中。研究方法：基于车辆-轨道耦合动态响应及多种安全性评价指标得到横风作用下高速铁道车辆的安全运行区域和脱轨区域。重要结论：铁道车辆安全性评价指标中,轮重减载率对横风激励最为敏感,其确定了强风作用下高速车辆安全运行区域的边界。 相似文献
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《滨州学院学报》2020,(6):24-30
超燃冲压发动机喷管是发动机提供推力和升力的主要部件,因此对该流场流向涡特性的研究具有重要意义。采用计算流体力学软件运用数值模拟的方法对超燃冲压发动机喷管的三维流场做定常计算,得到了流场各个截面的流线图。结果表明:外喷管流场中的流向涡起源于喷管下壁面两侧,流向涡随着流动的发展涡的强度会逐渐减弱,且发现外喷管流场中上壁面两侧边缘附近流线开始出现弯折。这是由于此处存在边界层分离现象,该处流场的扰动会向下游传递,并在尾流中形成流向涡;尾流流场流向涡起源于上壁面尾部两侧,随着流动的发展流向涡的尺度逐渐增大,并且涡核有明显靠近的趋势,当两个流向涡边界发生接触时,涡核位置的变化不再明显。同时由于涡尺度的增大流向涡之间会发生挤压变形,但在一定长度内的尾流流场中流向涡不会发生相互卷并。 相似文献
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目的：传统干式电机在高速工况下存在动密封磨损和油液泄露等问题。1.本文通过电机湿式化提出一种湿式三相高速磁阻电机泵的新结构以去除动密封。2.简化电机泵结构并提高集成度,以通过油液的循环流动改善电机散热问题。3.集中研究电机湿式化后所引起的搅拌损失问题,为后续湿式电机搅油阻力矩的减阻优化提供一种较好的计算方法。创新点：1.提出一种新型湿式三相高速磁阻电机泵,并通过O型密封圈来构成湿式耐高压结构,避免了高速工况下的动密封磨损、油液泄露和发热严重等问题;2.通过理论分析,推导出湿式电机搅油阻力矩的解析模型;3.基于计算流体力学（CFD）建立湿式电机搅油的仿真模型,并对其运行过程中所受到的阻力矩和内部流场状态进行分析;4.设计制造实验样机,搭建湿式电机搅油的实验台架,并测试不同转速和温度下的搅油阻力矩。方法：1.通过理论分析,建立湿式电机搅油阻力矩的解析模型（公式(26)）;2.通过仿真模拟,对电机运行过程中内部流场状态（图9和10）与其受到的流体阻力矩（图11和12）进行分析,验证解析模型的有效性（图13和14）;3.通过湿式电机搅油样机和实验台架（图15和16）测试不同转速和温度下的搅油阻... 相似文献
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Liang LING Xin-biao XIAO Jia-yang XIONG Li ZHOU Ze-feng WEN Xue-song JIN 《浙江大学学报(A卷英文版)》2014,(12):964-983
研究目的：基于车辆-轨道耦合动力学理论分析方法,建立一种高速列车-轨道三维耦合动力学模型,并明确列车-轨道耦合模型与单节车辆-轨道耦合模型在高速列车-车九道耦合动力学性能分析中的差异。创新要点：建立一种高速列车-轨道三维耦合动力学模型,模型中考虑列车的纵向动力学行为以及车间连接装置对列车中不同车辆动态响应的影响,并基本明确完善的列车-轨道耦合模型在高速列车-轨道耦合动力学性能分析中的重要性。重要结论：单节车辆-轨道耦合模型会过高地估计高速列车在运营过程中的振动响应和动力学性能指标,而完善的列车-轨道耦合动力学模型的计算结果则更加接近实际情况。 相似文献
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《石家庄铁路职业技术学院学报》2016,(3)
采用Hypermesh软件对一CRH3型车车体进行有限元网格划分,采用SC/Tetra软件分别对列车明线运行和横风下运行进行数值模拟。对于列车明线运行,主要研究不同网格划分对计算结果的影响以及与风洞试验数据的比较。对于列车横风作用下运行,主要研究不同车速和风速下列车的气动性能变化规律。 相似文献
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运用J-积分与终极抗拉强度评估了环氧沥青混合料在-10℃和20℃的断裂特性, 共测试了60个不同切口深度的半圆弯曲试件. 结果表明, 环氧沥青混合料的半圆弯曲试验(SCB)结果复现性好; 由非切口试件的半圆弯曲试验与标准间接拉伸试验(IDT)所测得的环氧沥青混合料的抗拉强度, 其比值在1.4～1.7之间, 且SCB抗拉强度与切缝深度指数相关; 在20℃与-10℃试验条件下, 环氧沥青混合料具有比热塑性HMA高得多的临界J-积分值; 当温度由20℃降至-10℃时, 环氧沥青混合料的响应模式由延性变为脆性, 断裂能增加30%, 而临界J-积分值下降15%. 与热塑性HMA相比, 环氧沥青混合料的常温与低温抗裂性更好; 环氧沥青混合料低温起裂需要更高的能量, 但其裂纹扩展速度比常温时更快. 相似文献
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为了提高叶栅的气动性能,通过研究叶栅流场的流动结构改变几何参数以达到对叶栅进行流动控制的目的。该研究在原有干净叶栅的尾缘附近从下翼面到上翼面之间开了一个通槽,利用CFD商用软件数值模拟了干净叶栅和开槽叶栅在不同雷诺数下的气动性能,分析了雷诺数对二者气动性能的影响以及流场结构。研究表明:在低雷诺数下,这种槽道结构能够提高叶栅的总压损失系数同时适当的增大气流转折角;随着雷诺数的继续增加,在高雷诺数下槽道结构对叶栅的气动性能提高有限。 相似文献
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以黄瓜品种＂津研4号＂为材料,研究了低温下黄瓜种子萌发过程中脂肪酶活性和脂肪酸含量的变化.结果表明：常温下黄瓜种子萌发过程中脂肪酶活性随时间呈现先升高再降低的变化趋势,脂肪酸含量随时间增加而增加;低温胁迫下脂肪酶活性、脂肪酸含量也呈现出与常温相同的趋势,但脂肪酶活性高峰出现的时间远远滞后于常温,脂肪酶的最大活性高于常温. 相似文献