基于不同井道模型的超高速电梯气动特性研究

针对超高速电梯气动特性研究问题,对比研究了电梯运行10 m/s时二维井道模型、三维井道模型及带层门地坎的三维井道模型。利用ANSYS有限元软件对各模型下的井道气动特性进行了分析,研究得到了各井道模型中不同截面上的气流分布情况,并进行了比较研究;建立了井道对称截面上各直线位置处气流的速度特性曲线,对井道前后侧速度大小进行了研究;建立了对称截面各直线上气流最大值,并进行了比较分析;在两种不同的三维井道模型中,针对层门地坎对轿厢的气动力影响大小进行了分析。研究结果表明,二维井道模型中整体井道流速大,最大流速相比增大近25%,且无法捕捉井道左右侧气流影响;三维井道模型中,层门地坎导致井道后侧流速增大,井道前侧流速减少,同时增加轿厢上下气动阻力93.2%及轿厢前后倾覆力566.7%。     

超高速电梯导流罩气动特性与耗能研究

为了提高超高速电梯的气动性能,设计了5类典型的导流罩,建立了包括导流罩、轿厢、对重与井道的电梯系统模型。利用计算流体力学（CFD）软件Fluent,采用动网格分析方法对安装不同类型导流罩超高速电梯的非定常气动特性进行CFD数值模拟,获得了不同速度工况下气动阻力变化曲线、静压和流速分布云图,并定量分析了运动周期内轿厢克服气动阻力耗能。研究结果表明：不同导流罩在不同速度工况下对电梯气动性能的影响差异较大,都存在各自的最佳应用场合。其中三面导流形导流罩的性能最好,不仅减少了气动阻力,还将周期内耗能占比降低9.26%。该研究工作可为超高速电梯导流罩的设计选型和性能评估提供有益参考。     

不同导流罩下高速电梯轿厢外缘气动特性分布规律的数值模拟

在高速电梯中,轿厢运动阻力剧增,各类涡流损失加剧,给系统经济性、安全性和舒适性带来隐患。文中为分析轿厢外缘流场的气动特性,建立计算流体力学数值模型,采用弹性光顺结合局部重构方法动态生成网格,对加装不同形状（三角形、梯形、椭圆形和车头形）导流罩的高速电梯轿厢进行了模拟。结果表明：加装导流罩可以有效改善流场分布,降低轿厢阻力系数;不同导流罩形状对电梯轿厢外缘的气动特性影响差异显著;与传统对称形导流罩相比,车头形导流罩的效果最好,其减阻比例高达80.21%。     

基于纳维-斯托克斯动力学理论的高速电梯轿厢气压数值分析

文中以高速电梯轿厢为研究对象,基于纳维-斯托克斯理论和Fluent流体动力学软件,研究电梯在匀速运行过程中轿厢内部气压的变化规律.首先利用Solidworks软件建立电梯井道及轿厢的简化三维模型;然后根据电梯井道的参数设置,确定电梯运行时的外部环境,并用Fluent对该三维模型进行流体仿真,计算分析了高速电梯在匀速运行...     

基于AI的电梯井道全域扫描安全动态监测系统

电梯是人们生活中不可缺少的交通工具,其安全运行备受关注。系统通过井道及轿厢安装UWB定位系统,在电梯运行过程中对轿厢进行精确定位;捕捉井道内部双目立体视觉传感器及激光扫描信息,结合SLAM技术,在电梯运行过程中实时采集定位、激光、双目数据,据此构建电梯井道全域范围内三维模型;依据AI技术对任意时刻井道的同步模型进行分析、对比,当井道内任意实体发生细微变化即可据此报警,实现安全监测。     

探析超高速电梯井道的特殊设计

超高速电梯运行时,井道内的高速气流对轿厢会产生风阻噪声和横向振动等两个不利因素,不但影响电梯乘坐舒适度,还可能会缩短部件的使用寿命。由于轿厢是在封闭狭窄的井道中运行,要想避免"活塞风"产生的振动,使轿厢平稳运行,就需要对超高速电梯的井道进行特殊设计。所述方法均经过具体项目实践检验,证明是切实可行的。     

高速电梯轿厢整流罩气动噪声研究

为了研究高速电梯轿厢的气动外形设计对气动噪声的影响,采用Transition k-kl-omega模型分析了3种轿厢外形与气动噪声的关系,研究了高速电梯轿厢及其上下两端分别安装锥形整流罩和拱形整流罩时,轿厢周围流场与气动噪声特性以及整流罩对轿厢气动噪声的影响。利用Fluent软件对轿厢高速运行产生的流场进行了仿真,获得了轿厢表面的空气流速和静压力。仿真结果表明:拱形整流罩相比于锥形整流罩气动性能好,风噪消减效果更显著,同时,给出了整流罩拱顶高度的优化值,为高速电梯整流罩的设计提供了有益参考。     

高速电梯井道噪音及通风开孔计算浅析

振动和噪音是影响高速电梯乘坐舒适性的两大重要课题,而在井道中电梯高速运行时产生的高速气流的风压噪音是轿厢噪音的主要因素,降低井道噪音有助于改善电梯性能。本文主要从井道风压噪音及通风孔面积的计算、实际噪音测试试验数据验证进行说明,解决井道噪音导致轿厢内噪音超标问题,加深对电梯性能的认识。     

电梯轿厢的ANSYS结构优化设计

对电梯轿厢关键部件进行了详细的静力学和动力学分析,得出轿架中上横梁的结构参数是影响电梯能否安全运行的重要因素,上横梁结构参数的变化会对其内部的应力分布产生很大影响的结论。找出了不同结构参数对电梯升降运行的影响规律,并对结构参数进行了相应的优化设计。     

基于伴随方法的高速列车头型气动优化

为改善高速列车明线运行时的气动性能,基于伴随方法和径向基函数网格变形技术,开展高速列车头型气动优化设计。采用径向基函数网格变形技术,避免列车头型优化过程中的网格重复生成,提高头型优化的效率。通过伴随方法求解目标函数对列车头型的敏感度,无须定义任何的头型设计变量,避免人为指定设计变量对优化结果的影响。将网格变形技术、伴随方法及计算流体动力学（Computational fluid dynamic,CFD）方法相结合,构建高速列车头型优化设计流程,选取整车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行多目标气动优化设计。结果表明：伴随方法可以有效地应用于高速列车的头型优化;优化后,在满足约束条件的情况下,列车的整车气动阻力减小2.83%,尾车气动升力减小25.86%;气动阻力减小主要位于头尾车流线型部位,中间车和头尾车车体气动阻力基本保持不变;尾车气动升力减小主要位于流线型部位,尾车车体向下的升力绝对值也有所减小。     

电梯轿厢与井道壁间距测量系统设计与实践

电梯轿厢与井道壁的间距是评价电梯运行是否安全的一个重要指标，实现电梯轿厢与井道壁的距离的自动化检测，可以大大提高电梯检验的效率与质量。采用ARM处理器作为CPU，包含测量系统硬件和软件的设计以及测量系统机械支架的设计。对设计的测量系统进行了实验研究，研究结果表明，设计的间距测量系统不仅能够实现电梯轿厢与井道壁之间间距的精确测量，而且还可以实现电梯轿厢在井道中实时位置的精确测量，以及能够准确地得到电梯所在的楼层信息，满足实际使用要求。     

电梯滚动导靴横向隔振性能分析与优化

为研究高速电梯滚动导靴的水平隔振性能,采用理论建模与仿真结合的方法完成了对轿厢系统的横向振动分析.首先对电梯横向振动的原因及振动评价指标进行分析;然后对轿厢系统进行简化,建立导靴-1/4轿厢系统2自由度水平动力学模型,进而基于ADAMS进行了电梯水平振动仿真,并对比仿真与理论计算结果,分析了电梯轿厢的水平振动特性;最后,进行多种工况的振动加速度响应求解,分析了梯速、刚度、阻尼等因素对电梯水平振动的影响规律,并得出不同速度电梯的弹簧刚度设计临界值,为滚动导靴弹簧刚度的设计与优化提供有效方法.研究表明,电梯速度越高,导靴弹簧刚度对轿厢水平振动的影响越大,速度越高的电梯产品对导靴的弹性参数要求越高.     

智能化电梯轿箱绝对位置测试装置的研究

对智能化电梯轿箱绝对位置测试装置（AWG）进行了研究,设计开发了相应的硬件和软件,该AWG能精确测量出电梯轿厢的位置,比用井道磁开关和增量编码器测量井道中电梯轿厢的位置具有显著优势。     

基于SST k-ω湍流模型与遗传算法的高速电梯井道风口优化设计

为了改善和提高电梯的气动特性和运行稳定性，基于SST k-ω湍流模型对电梯进行空气流体仿真，计算气动阻力、侧翻力矩、俯仰力矩，分析实验数据变化趋势。通过最小二乘拟合，建立电梯气动特性的一元数值模型。根据正交实验结果与一元数值模型，基于MATLAB回归分析，建立电梯气动特性的多元数值模型，并以此作为目标函数，以气动阻力、侧翻力矩和俯仰力矩最小作为优化目标，基于遗传算法进行电梯气动特性的多目标优化，仿真验证优化后电梯气动特性得到较大改善，为电梯气动特性的改善提供了一定的参考价值和意义。     

高速电梯提升系统横向振动建模与参数影响分析

为研究高速电梯提升系统横向振动规律,应用Hamilton原理建立提升系统横向振动方程。以某电梯实际运行状态作为运动输入参数,求解获得轿厢和轿厢上方5 m处钢丝绳的横向振动响应曲线。改变曳引钢丝绳的提升质量、线密度和导靴的刚度系数等参数,获得不同参数下轿厢的横向振动响应。结果表明:电梯提升过程中,轿厢和轿厢上方5 m处钢丝绳的横向振动响应逐渐增加。同等条件下,减小单根钢丝绳的提升质量,增加钢丝绳的线密度,选取小刚度大阻尼的导靴,轿厢的横向振动响应较小。     

电梯井道壁改造技术条件分析研究

为解决电梯安装时经常出现的电梯轿厢与面对轿厢入口的井道壁之间距离超标的问题,在分析井道壁改造方法的基础上,根据电梯国家标准中对该距离的要求,结合建筑行业的相关标准,提出了考虑强度技术条件和防火安全要求的电梯井道壁改造综合应用方法。最后采用该方法对3个实例进行了分析判断,结果表明,该方法可以为电梯井道壁改造提供理论参考。     

谈电梯检验中的一些认识误区

电梯检验能及时发现电梯存在的问题,对防范相关事故的发生有着重要的意义。文章对检验过程中容易出现的几个误区,如贯通门轿厢的轿顶及底坑急停的设置、井道安全门门锁型式、轿厢地坎与井道壁距离、轿厢二次装修等相关项目的检验进行分析,并提出了相应的解决方法。     

电梯运行过程中对重坠落案例分析

电梯运行过程中,电梯轿厢与对重发生了碰撞,撞击后坠落的对重从井道内坠入底坑,幸好轿厢内无乘客,未造成人员伤害。经过现场勘查推断事故的原因是:维护保养人员在日常维护保养过程中对电梯导靴保养调整不到位,导靴在运行过程中与导轨间隙不断增大,导靴靴衬发生切割磨损,最终导致导靴与导轨脱离,对重与轿厢发生撞击,轿厢变形,对重坠落。     

高速电梯多自由度水平动态特性及其仿真的研究

电梯水平动态特性对高速运行的电梯有较大影响。文中通过对高速电梯轿厢水平振动的分析,将影响电梯水平振动的导轨不平顺度、导轨的弯曲与导靴自身缺陷等重要因素转化为导轨对导靴的接触力,同时考虑到导轨长度接头方向工作过程的激励力,建立了高速电梯轿厢多自由度水平振动模型。然后,再通过MATLAB仿真得到高速电梯轿厢水平振动的动力学模型曲线,与实际测得电梯轿厢水平振动曲线有较高的吻合度,由此证明该模型方法的可行性和实用性。     

高速受电弓开闭口运行气动特性及对比研究

受电弓的气动性能严重影响其受流质量,是高速列车安全运行的关键要素之一。基于计算流体动力学理论,建立高速受电弓空气动力学模型,对比分析了高速受电弓在开口和闭口两种运行状态下的流场结构和气动力特性。数值模拟得到的受电弓气动阻力与风洞试验误差为4.07%,弓头气动升力的误差为7.95%。研究结果表明:在研究的速度等级范围内,高速受电弓开口运行气动阻力比闭口运行大2.24%～3.33%,弓头升力较闭口运行大5.45%～7.98%;不同开闭口运行状态对弓头滑板升力的影响较小。在同一开闭状态下,当高速受电弓运行速度大于等于400 km/h时,气体压缩效应对受电弓气动阻力的影响较大,且随速度的增加而增大,然而,气体压缩性对弓头气动升力的影响较小。