双层集装箱车通过隧道气动性能实车试验研究

在合武(合肥—武汉)铁路上进行250km/h等级隧道空气动力性能实车试验;对货物列车单列过隧道及货物列车与CRH2高速动车组在隧道内交会时,集装箱箱体表面的压力变化历程及所受的气动力进行测试。测试结果表明:当2列车在隧道内交会时,交会压力波与隧道内的压力波叠加,造成隧道内列车交会产生的压力变化幅值远大于明线交会产生的压力变化幅值;车体交会侧压力变化幅值比非交会侧压力变化幅值大16%,使得车辆受到较大侧向力作用;双层集装箱车辆进入隧道口时,空气压差阻力急剧上升,之后又逐渐回落;在隧道内运行的平均阻力约为明线运行时阻力的1.56倍,货物列车120km/h和动车组250km/h在大别山隧道和鹰嘴石隧道内交会时,双层集装箱车由气动力引起的最大2s平均倾覆系数分别为0.063和0.067。     

影响蒸发生产的六大控制因素

1、电解液浓度在110克/升—130克/升范围内,浓度每降低1克/升,带入水量70公斤/吨碱,带入盐量增加20公斤/吨碱,洗水量增加10公斤/吨碱。相应影响蒸发汽耗升高37～42公斤/吨,同时影响动力电     

功率在机车起动过程中的分析

机车起动过程,发动机的功率是指牵引力的功率,不是合外力或阻力的功率.发动机的额定功率,是指该机器正常工作时的最大输出功率,实际输出功率可在零和额定值之间.1 机车以恒定功率运动若阻力不变,机车起动后由于牵引力 F=P/v,由牛顿第二定律 F-f=ma,知机车加速度 a=P/(vm)-f/m,可见,机车的加速度随速度的增大而减小,为一变加速运动.当 a=0时,机车达最大速度,其值由 v_m=P/F=P/f 给出.     

铁路运输高速化的仿真研究

从高速化的发展趋势出发，应用仿真研究方法，以沪宁高速区段为例，对高速列车的牵引、制动和阻力特性进行分析，计算比较了从180 km/h中速列车到500 km/h高速列车的不同旅行速度、运行时分、运能等有关高速列车运用效果的要素，并对不同速度等级高速列车的能耗进行了初步比较，分析了在现有科技水平下铁路干线高速化应选用的合理速度。     

200 km/h动车组交会空气压力波试验

为确定我国200 km/h动车组与准高速列车交会空气压力波的大小,从而为动车组安全评估提供依据,在广深线上利用瞬态压力测试系统,对其列车交会空气压力波性能进行测试,并对测量结果进行综合分析.研究结果表明在线间距为4 m、动车组运行速度为200 km/h(准高速列车速度为160 km/h)时,准高速列车所受到的压力波幅值为1*!568 Pa,而动车组承受的压力波幅值在1*!400 Pa左右;列车头部外形对列车交会压力波幅值有较大影响,控制车外形流线化程度比动力车的流线化程度好,控制车对准高速车造成的压力冲击波幅值小于动力车造成的压力冲击波幅值;对于目前使用的准高速车辆,动车组以200 km/h的速度与之交会运行是安全的.     

汽车硅整流发电机电磁特性分析

汽车(及电起动拖拉机,下同)上,已普遍采用硅整流发电机代替直流发电机供电。这是因为前者比后者,价格便宜、比容量大及维修简便.例如,解放牌汽车采用的硅整流发电机,额定功率为350瓦,而重量只有4.8公斤;原采用的直流发电机,额定功率为250瓦,重量竟达11公斤,即前者的比容量为73瓦/公斤,后者的比容量为23瓦/公斤。     

基于压力分布的高速列车气动力计算方法

基于径向基函数的气动压力插值方法和摩擦力计算模型,提出了一种可用于高速列车线路试验的气动力快速计算方法。该方法只需测得车体表面若干测点的压力,然后基于这些测点的压力值,使用径向基函数插值方法得到车体表面压力分布;并采用数值积分方法与平板边界层摩擦力计算模型能够快速得到气动压差力和气动摩擦力。列车附属部件几何外形复杂,难以通过插值方法获取表面压力分布;为此,基于八辆编组真实外形,给出了各附属部件对列车气动力贡献度,从而使本文提出的方法能够应用于线路试验和动模型试验。为验证计算方法的有效性,针对高速列车三辆编组简化外形头尾车流线型部分,采用数值计算方法对比分析了气动阻力和气动升力计算结果与计算结果;针对三辆编组风洞试验外形分析了气动阻力试验值和计算值。结果表明:提出的计算方法能够满足工程精度要求。     

列车在高寒地区隧道内运行引起的行车阻力研究

列车在隧道中运行时要克服的行车阻力为压差阻力和摩擦阻力两方面,克服阻力做功所产生的热量将会散发到隧道内部,影响高寒地区隧道内热环境.结合高寒地区隧道工程实例,考虑高寒地区实际大气压、列车将来可能的提速和高寒地区高速铁路的修建,运用动网格技术,考虑对列车以现行速度运行、快速运行、高速运行时在隧道内需要克服的行车阻力进行了研究,得到了列车运行至隧道中部时的车头车尾之间的压差阻力和列车壁面与空气之间的摩擦阻力.结果表明,列车在隧道中运行时需要克服的压差阻力远大于摩擦阻力,且行车阻力随着列车运行速度的增大而增大,可为高寒地区铁路提速和高速铁路修建提供参考.     

减载式声屏障对高速列车气动阻力影响分析

针对采用声屏障时,高速列车运行过程中表面气动阻力较大的问题,提出利用减载式声屏障降低列车运行过程中受到的气动阻力.采用数值模拟方法,对采用不同孔隙率声屏障时高速列车运行过程中表面的气动阻力及其影响因素进行研究.利用Gambit软件建立了声屏障与高速列车相对运动计算模型;在声屏障孔隙率不同时,采用Fluent软件对350 km/h速度行驶的高速列车表面压强分布和气动阻力进行了数值模拟与分析研究.研究结果表明:与普通声屏障相比,随着减载式声屏障孔隙率的增加,列车头车高压区和尾车低压区的面积减小,列车行驶的压差阻力降低,而摩擦阻力变化不大;减载式声屏障具有一定的节能效果,并且随着减载式声屏障孔隙率的增大,节能效果更加明显.     

高速列车底部结构参数对气动阻力作用规律

高速列车的转向架区域是气动减阻研究的重点.通过样条曲线方法建立了高速列车底部结构的7参数化模型,采用计算流体力学及超拉丁立方抽样试验设计方法,研究了底部结构参数对高速列车气动阻力的影响规律.结果表明:底部结构参数对于三车总阻力、头、中、尾各节车气动阻力的影响分别为27%、37%、39%和22%,三车气动阻力对裙板高度、排障器厚度、舱前缘倒角最为敏感.但头、中、尾车影响规律不同于三车,有必要考虑对头、中、尾三车底部结构分别进行气动设计,以达到最优的减阻效果.底部结构参数主要影响列车底部平均流速改变底部结构所受气动阻力,进而影响高速列车气动阻力.     

高速集装箱平车空气动力学仿真研究

通过采用SST k-ω湍流模型对200km/h高速集装箱平车进行外流场分析,得到了集装箱平车表面压力分布、机车和集装箱受到的阻力以及车间流体速度分布,并对机车和集装箱相对高度差对列车空气阻力的影响进行了分析.研究结果表明：高速集装箱平车所受的空气阻力以压差阻力为主,并随着机车与集装箱平车相对高度的减小而增大.     

鞍钢高炉喷吹非无烟煤合理喷吹参数的探讨

鞍钢已建成具有防爆设备的新煤粉制备车间,可供各高炉喷吹煤粉量为100公斤/吨。本文是探讨在鞍钢高炉喷吹各类煤粉量达到100公斤/吨条件下,煤焦置换比可达到理论置换比时的喷吹参数以及应采取的措施。     

沙漠风蚀中不均匀沙的起动研究

在不均匀沙的起动风速研究中引进了床面阻力的概念，并进一步假定沙粒在起动过程中所受床面阻力与不均匀沙的平均抗剪强度成正比，从而依据床面上沙粒的力平衡条件，得到了一个不均匀沙的流体起动公式，本公式能够明显反映不均匀沙在起动中所表现出来的主要特征：起动风速随中值粒径的增加而增加；在均匀沙的粒径与不均匀沙的中值粒径相当的条件下，不均匀沙的起动风速较小．最后应用文献中所列各沙的起动风速实测值，对公式中的系数进行了确定．并计算出实测数据与理论数据之间的相关系数R=0．926，由此可见，公式的结构是比较合理的．     

关门车对空重车混编列车安全性影响

为了研究关门车对空重车混合编组货运列车安全性的影响规律,根据车辆系统动力学理论和列车动力学理论,建立了机车+16重车+空车+31重车+空车+16重车编组的空重车混编列车动力学模型,并分析了列车中存在关门车时在直线和曲线线路上分别以80 km/h、85 km/h、90 km/h制动初速制动时,列车中各车辆的脱轨系数、轮重减载率的变化情况。结果表明:列车中的关门车及其他车辆的脱轨系数、轮重减载率都符合《机车车辆动力学性能评定及试验鉴定规范》（GB/T 5599—2019）标准的规定;当关门车为空车时,其脱轨系数以及轮重减载率均明显大于列车中重车关门车和其余车辆的值;当列车中的关门车是重车时,其脱轨系数稍大于列车中其余车辆的脱轨系数,但轮重减载率与列车中其余车辆的值无明显差异。随着制动初速的增加,列车中所有车辆的脱轨系数和轮重减载率都随之增大;曲线运行时的脱轨系数和轮重减载率都大于直线线路上运行时的值。     

高速列车动态系统鲁棒故障诊断滤波器设计

针对高速列车动态系统研究了鲁棒故障诊断滤波器的设计问题。首先,通过引入多质点力学模型刻画了高速列车动态特性,并将线性化过程中产生的高阶项以及由轨道曲线阻力、坡度以及隧道阻力造成的非线性不确定阻力建模为具有特定方向性特征的外界干扰。其次,将高速列车常发的牵引系统故障、传感器组故障以及车体结构故障归结为两类故障模型,通过建立两类故障的等价关系,在故障诊断滤波器设计过程中将本文考虑的三种故障统一化为类执行器故障进行处理。最后,针对高速列车动态系统多质点模型,基于几何方法通过系统左特征向量配置设计鲁棒故障诊断滤波器,并进行了数值仿真,仿真结果验证了本故障诊断滤波器设计方法的有效性。     

不同表面形式沟槽对集装箱列车气动阻力特性的影响研究

针对铁路单层集装箱表面结构单一、气动阻力特性差等问题，本文设计了适用于集装箱的三角形、梯形、弧形和矩形表面形式沟槽结构.利用ANSYS Fluent软件，采用基于Realized k-ε湍流模型和SIMPLE算法，对比了4种不同表面形式沟槽的集装箱列车模型的气动阻力，结果表明：明线情况下，弧形沟槽结构集装箱列车气动阻力最小；不同表面形式沟槽结构的集装箱列车所受的气动阻力差异主要来自于集装箱；集装箱的压差阻力贡献了主要的气动阻力，弧形沟槽结构集装箱压差阻力最小，而摩擦阻力最大.     

高速列车底部导流板的气动减阻特性研究

为改善列车底部流场结构，进一步减低高速列车的气动阻力，基于底部导流的思想，设计了一种列车底部转向架舱前后位置布置、截面为三角形的导流板并开展其气动减阻特性研究.以300 km/h的速度明线运行的三车编组CRH380B型高速列车为研究对象，采用Realizable k-ε湍流模型，对4种典型的导流板安装位置进行探讨，并选择减阻效果最好的导流板安装位置，分别探究了5种角度和5种高度的不同组合下的导流板减阻特性差异，对比了安装导流板前后车体、转向架以及转向架舱上的阻力变化情况、压力分布变化情况以及转向架区域的流场结构变化情况.结果表明：仅在各转向架舱前双向开行的来流方向安装导流板时的减阻效果最佳；安装导流板后，车体、转向架舱上的气动阻力虽有所增加，但转向架上的阻力明显减少，转向架区域流速降低，前后压差减小，底部流场显著改善.同时发现，15°、100 mm组合的导流板减阻效果最佳，三车减阻率达7.08%.数值仿真证明了底部导流板能有效减小列车运行阻力.     

高速列车构架蛇行波实测统计分析

为完善运营速度290和300 km/h的高速列车轨道(桥梁)时变系统横向激振源的基础资料,基于实测的高速列车构架蛇行波资料,运用工程概率数值分析方法,对高速列车构架蛇行波标准差σ进行了统计,并运用三角级数模型及Monte-Carlo法随机模拟出高速列车人工构架蛇行波.研究结果表明,随着速度由290 km/h上升到300 km/h,高速列车构架蛇行波标准差σ_p(p=99%)由0.238 3g上升到0.245 1g,且高速列车人工构架蛇行波峰值分别为0.843g,0.883g,与实测构架蛇行波峰值接近,初步验证了构架蛇行波标准差σ_p的合理性,从而为高速列车轨道(桥梁)系统横向振动分析提供了良好的激振源.     

泥沙颗粒起动时明渠阻力方程

在对泥沙起动的Ｓｈｉｅｌｄｓ曲线与明渠阻力特性之间的关系进行分析后,指出了无因次起动切应力与相对等效粗糙突起高度之间存在比例关系。利用１８２组实测资料求得了用阻力系数表示的泥沙起动阻力方程,该方程与泥沙粒径无关,可用于稳定渠道的设计中。     

朔黄铁路实现年运量2亿吨的技术条件研究

朔黄铁路远期运输能力目标为2亿吨。文章研究了为实现这一目标,应采取的运输组织技术条件,包括列车开行对数、列车追踪间隔和列车载重三方面,并提出了相应对策。