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%。     

高速电梯气动特性研究

运用CFD仿真技术数值计算高速电梯的气动特性参数.通过分别对不安装导流罩、装有三角形、椭圆形和圆弧形导流罩电梯模型的仿真结果进行比较,分析高速电梯气流速度较大、气动旋涡较强的区域,为高速电梯导流罩外形设计提供合理的方案.     

重联动车组车钩导流罩设计及空气动力学性能研究

设计出一种能改善重联动车组重联区域空气动力学特性的多级车钩导流罩结构,并基于计算流体力学,分别建立重联动车组结构优化前后的两种空气动力学计算模型,通过数值仿真模拟了动车组在平地工况以350 km/h速度运行的基本气动性能,并对仿真结果进行对比研究。结果表明：新型车钩导流罩结构能够有效降低动车组平地运行阻力,总阻力可减小4.47%;列车表面压力分布、周围流场显示结果与阻力分布一致,该二级导流罩可以有效改善列车运行空气动力学性能。     

厢式货车导流罩改进设计及气动优化

采用在圆弧板导流罩后缘处横向开缝的方法改善其减阻性能,并使用CFD方法完成了对加装该型导流罩的厢式货车的三维流场数值模拟及单/多目标气动优化.优化过程中,在给定货车行驶速度的前提下,以开缝位置、宽度为优化变量,将整车阻力作为优化目标进行单目标优化,并以此为基础,使用混合遗传算法,实现对阻力及气动噪声的多目标优化.研究表明,该方法可有效改善导流罩处绕流状况,能够在合理噪音范围内提供更优的减阻效果,具有一定的理论和实际应用价值.     

高速电梯动态气动特性研究及井道结构优化

针对高速电梯动态运行过程中的气动力学问题,对电梯的动态运行特性及井道结构进行了研究及优化。以高速及超高速电梯的动态运行过程为分析对象,采用弹性光顺结合网格重构方法完成了动态网格生成,模拟计算了电梯动态运行过程中复杂的湍流气动特性,重点给出了动态运行过程中产生气动阻力的规律;以轿厢阻力、流场压强等为优化参数,进行了井道结构的优化设计;通过建立不同的井道结构计算模型,分析了不同阻塞比、开口比等参数对轿厢动态运行特性的影响规律。研究结果表明:加速过程结束时电梯轿厢所受空气阻力最大,阻塞比每提高10%,可增加3倍的轿厢阻力;在实际安装时开口比宜取0.25及以上。     

某轻卡导流罩CFD分析及设计优化

以某型国产厢式轻型卡车为研究对象,建立几何模型、有限元模型,利用CFD软件对原模型进行数值模拟分析。分析得出的驾驶室与货箱之间高度差区域存在的明显正压区,即为文中空气动力学优化的关键。通过对驾驶室顶部加装导流罩后的模型进行数值模拟,得出导流罩使轻卡的气动阻力大幅减小。采用拉丁超立方试验设计方法继续对导流罩的尺寸位置进行优化,对决定导流罩尺寸的两水平因子设计试验,寻找导流罩的最优尺寸,得到最优导流罩模型的气动阻力系数为0.5486。     

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%。     

导流罩安装位置对轴流冷却风扇性能的影响

通过试验研究,对比了导流罩在3种不同相对轴向位置下的风扇性能.结果表明:当叶片后缘位于导流罩出口平面内时,风扇的气动性能和噪声指标均达到最佳.     

高速列车集电部的气动噪声研究

针对铁路提速后高速列车集电部气动噪声过大的问题,在集电部引入导流罩,应用Fluent对不同速度下含导流罩及不含导流罩的外流场和气动噪声分别进行数值模拟和分析。计算结果表明,引入导流罩后集电部的气动噪声有明显降低,集电部产生的气动噪声以偶极子声源为主。     

不同工况下电梯紧急制动时轿厢内人员受冲击载荷的实验研究

电梯在紧急情况下,制动器、安全钳、缓冲器3种不同的安全保护装置分别参与电梯的紧急制动,可能导致轿厢内人员受到伤害,然而这种受伤害程度无法定量测量。文中针对不同工况下,轿厢内人员采用不同姿势,当电梯紧急制动时,轿厢内的人员将受到多大冲击载荷,以及以超出缓冲器允许的速度撞击缓冲器时,轿厢内人员将受到多大伤害,利用假人进行实验比对研究,并获得结果。     

采用闭式油路的节能液压电梯研究

介绍了采用闭式油路的变频节能液压电梯系统的节能和工作原理,给出了系统主要部件的设计方法,对其中关键节能元件蓄能器的选择与设定进行了详细论述。并对轿厢在不同负载工况下电梯的运行性能进行了试验研究和分析,结果表明,电梯轿厢的实际运行速度与给定的理想速度能够较好地吻合,系统运行状况良好。最后对系统的节能效果进行了评价,表明该系统节能效果显著,具有非常好的工程应用价值。     

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。     

新型板式换热器导流区特性的数值模拟及场协同分析

增大总传热系数和减小压降是当前研究改善板式换热器性能主要关注的两个方向。为分析导流区结构对板式换热器传热、压降以及场协同关系的影响效果,建立两种板式换热器计算模型。利用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)软件对两种板式换热器模型内流体不同工况下的流动和传热特性进行数值模拟,对比分析了两种模型流道内的速度场、温度场和压力场以及各场间协同性,并利用强化换热综合性能指数(Performance evaluation criteria,PEC)进行评价。结果表明:新型导流区使板式换热器板间流体的速度场与温度场分布更均匀,压降阻力减少,其综合性能更优。同时,场协同理论分析也表明,新型导流区改善了速度与压力场的协同关系。该新型板式换热器导流区设计对于提高板式换热器性能具有指导意义。     

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.     

基于STAR-CCM+的空调导流罩性能分析

建立三种不同空调导流罩数值模拟模型,应用流体数值分析软件Star-ccm+对其气动阻力进行对比分析,结果表明迎风面和背风面均采用圆弧面结构的方案2和仅迎风面采用圆弧面结构的方案3较优。并通过与无侧风工况风洞试验数据对比,以验证模拟数据的准确性。同时通过数值模拟计算方案2和方案3进排风口的压力分布,评价不同导流罩外形对冷凝器进排风及新风进风功能的实现,为空调导流罩的设计提供依据。     

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。     

超高速电梯的开发与设计

超高速电梯作为高层楼宇大厦中不可或缺的垂直运输工具,其安全性、可靠性、舒适感及节能环保性受到了人们的广泛关注。因此,从超高速电梯的曳引机、轿厢、导靴、安全部件、目的层群控系统(调度策略)以及双轿厢设计等方面出发,逐一阐述了超高速电梯设计的独特性和适应性技术。     

高速列车受电弓导流罩气动噪声特性分析

针对高速列车受电弓区域气动噪声问题,采用大涡模拟和FW-H声学模型重点对列车在250 km/h、350 km/h运行时受电弓导流罩气动噪声进行数值模拟,建立了车体+受电弓导流罩的计算模型,分析导流罩表面偶极子声源分布和气动噪声频谱特性。研究结果表明：350 km/h下导流罩表面气动噪声整体大于250 km/h;两种速度下导流罩表面偶极子声源分布规律在频域表现一致：在高频阶段声压级明显低于低频阶段,5 000 Hz下最大声压级仅为20 Hz下的40%;导流罩表面最大声压级都诱发于凹腔与后引导面的过渡处,20 Hz下分别可达136 dB、143 dB。此外,导流罩近场和远场气动噪声频谱曲线相似,均是一种宽频噪声,且能量主要集中在150～950 Hz,对后续更高速级列车受电弓导流罩降噪结构设计和隔声材料的选取有一定实际参考意义。     

进气导流管对抗性消声器性能的影响研究

抗性消声器的流体动力学性能会影响消声器的实际使用效果,为了降低抗性消声器的阻力损失,采用CFD法对添加导流管的偏置扩张式、旁支扩张式、反流扩张式消声器进行阻力损失分析.对比了不同导流管长度和出口内插管对阻力损失的影响.结果表明:进气导流管能够大幅度地降低消声器的阻力损失;在必要路径内导流管越长则阻力损失越小;出口内插管...     

一种货车尾部的飞翔导流罩仿真设计

为了有效减小厢式货车在高速行驶过程中的气动阻力,提出了基于3Dmax建模的高速公路厢式货车导流罩设计,命名为飞翔导流罩。以高尔夫球表面的凹坑设计为设计思路,以改进类似设计的弊端为目标,运用3Dmax建模设计此导流罩。对该模型进行分析模拟后,结果表明该设计在高速行驶厢式货车的减组中,具有广泛的应用前景。