250km/h动车组头车司机室及客室内流场数值分析

以某250 km/h动车组头车为研究对象,建立了其司机室和客室内流场的计算模型,利用计算流体力学数值仿真方法,采用κ-ε标准湍流计算模型和SIMPLE算法,对头车司机室和客室的空调风道和内流场进行了数值计算,获得了流场内流动参数的详细信息,并结合国际铁路联盟规程UIC 553-01-2005（客车的通风、采暖和空调型式试验）对头车司机室和客室的温度场和速度场进行评估.研究结果表明该头车空调通风系统设计合理,满足人体舒适性要求.     

都市快轨列车圆形与矩形隧道运行气动特性数值分析

基于连续性方程Reynolds时均Navier-Stokes方程以及RNG k-ε湍动能模型方程对都市快轨列车隧道运行的空气动力流场进行数值计算.研究在以160 km/h隧道运行速度分别通过圆形和矩形隧道的工况下,从列车进入隧道直至整车完全驶出隧道的空气阻力以及车体表面压力变化情况,并对圆形及矩形隧道流场特性进行对比.计算结果表明:列车在矩形隧道和圆形隧道运行过程中的最大阻力分别达到15 458.5 N和13 829.3 N,最大表面压力分别达到4252.3 Pa和3 815.8 Pa.在两种隧道中运行的列车阻力变化规律及列车表面压力变化规律相同,矩形隧道运行时列车的最大阻力与圆形隧道相比增加了14.3％,表面最大压力增加了l3.8％.     

地铁车贯通道内空气流场与温度场的数值模拟

建立地铁车车厢及贯通道的三维物理模型,内部乘客站立密集．使用κ一ε标准湍流模型对地铁车车厢及贯通道处空气流场和温度场进行数值模拟,考虑了人体散热以及车体各组件对外部温度的传热作用,计算结果表明：贯通道内流场平均温度为22．5℃,气流组织速度范围约为0．1～0．3m／s．参照欧洲EN14750-1标准,贯通道内部空气流动速度及温度的热舒适性指标满足设计使用要求．     

参数化驱动的空调仿真平台研究

为缩短研发周期,降低研发成本,应用CFD软件(Gambit和Fluent)和Visual Basic编程软件开发了参数化驱动空调仿真平台.该平台应用参数化建模的方法,节省重复操作软件的时间;编辑友好人机交互界面,降低专业软件使用难度;后台运行流体软件,非单一化的数值仿真计算;依据空调标准EN14750-1,依托编程软件对后处理结果进行分析.该平台降低了专业软件的使用难度,为空调设计人员使用CFD技术带来了便捷.     

参数化驱动的空调仿真平台研究

为缩短研发周期,降低研发成本,应用CFD软件(Gambit和Fluent)和Visual Basic编程软件开发了参数化驱动空调仿真平台.该平台应用参数化建模的方法,节省重复操作软件的时间;编辑友好人机交互界面,降低专业软件使用难度;后台运行流体软件,非单一化的数值仿真计算;依据空调标准EN14750-1,依托编程软件对后处理结果进行分析.该平台降低了专业软件的使用难度,为空调设计人员使用CFD技术带来了便捷.     

煤炭漏斗车煤堆上表面煤炭颗粒损失的数值仿真

通过采用三维不可压缩方程和RNG k-ε双方程湍流模型,建立了一节煤炭漏斗车车厢三维模型,首次对其在时速80 km/h煤堆上表面的煤炭颗粒在气流影响下飘落损失的多相流流场进行数值分析.结果表明:煤炭漏斗车在运行过程中,车体前端墙为正压,侧墙及后端墙处于负压,在煤堆上表面前部有明显的涡流产生,在车体中部上表面区域空气流速较小,速度变化比较平稳;由于空气涡流的影响,煤堆上表面中部的煤炭颗粒先往前部堆积,导致煤堆中部的煤炭颗粒减少,随后,煤堆上表面的煤炭颗粒在气流的作用下大部分朝下游飘落损失掉了;煤炭颗粒粒径为0.5 mm的煤炭颗粒损失量为97.5%,粒径为5 mm的煤炭颗粒损失量为69%,粒径为1、3、5 mm的煤炭颗粒相比于0.5 mm的损失量分别下降1.5%、14.5%和28.5%,可以得出煤炭颗粒粒径与其损失量成反比关系,即粒径越大,损失量越少.     

流动液体中气穴判定的新观点

主要介绍有关气穴现象的基本概念及国外学者对气穴判定提出的新观点,进而也说明研究气穴现象问题在液压系统中的重要性.     

受电弓气动特性随列车时速及工作高度变化规律的数值分析

基于三维定常不可压缩N-S方程和k-ε两方程湍流模型,采用有限体积法,对1600和2800 mm升弓高度下受电弓不同时速的气动力进行数值模拟,得到受电弓在开口运行时的气动抬升力.计算结果表明:受电弓在工作高度2800 mm时仿真结果与风洞试验结果较为一致,误差保持在10％以内.受电弓由工作高度2800降低至1600 m...     

地铁车空调风道及车室内气流组织数值仿真

以某厂地铁车厢头车为研究对象,结合计算流体力学软件——FLUENT对空调风道及车厢内部三维空间区域的空气流动和传热状况进行了数值分析,根据欧洲标准EN14750-1对空调通风设计方案进行了评估,计算中综合考虑了车体壁面传热、人体散热等多种传热过程.计算结果表明将空调机组下方的八个风道出风口去掉,地铁风道的出风口均匀性得到了有效地改善,风道出风口的平均速度最大差值由2.92 m/s变为2.23 m/s;条缝型送风口能够提供较好的空气品质;在车厢内定员226人的情况下,地铁车厢头车的空调通风系统满足了乘客热舒适性的要求.研究结果为地铁空调列车通风系统的合理设计提供了参考依据.     

高速动车组通过隧道空气动力特性数值分析

应用Navier-Stokes方程对350 km/h高速动车组通过隧道的空气动力特性进行数值模拟,湍流模型采用标准κ-ε双方程模型.计算表明列车在隧道内运行时空气动力学响应发生了剧烈变化:表面最大正压出现在列车鼻端,为8 030 Pa,列车尾部过渡区产生最大负压-5 628 Pa;列车中车底部裙板最大负压为-5 763 Pa;列车阻力系数不断变化,最大值为1.048.列车过隧道时表面压力变化幅值远远超过明线运行,最大增加率达1 259%.计算结果不仅可以作为后续结构强度分析的基础,为车辆优化设计提供参考,同时也为轨道与隧道建筑设计提供了有价值的信息.