高速列车隧道通过对车内流场影响研究

列车高速过隧道时诱发的压力波通过新风口传入车内,给旅客乘车舒适性带来严重影响。为验证高速列车隧道通过时空调系统的工作性能和探究车内流场的变化规律。构建列车车厢与空调管路系统的整体模型,基于计算流体力学方程,利用有限体积数值求解方法,引入数值传热项,模拟分析高速列车通过隧道时新风口压力变化对客室内流场产生的影响。结果表明:隧道通过时空调换气系统中的压头风机能有效抑制外界压力波动,使车内压力变化很小;车内温度变化范围在(297~299)K之间,满足舒适性要求;新风口压力的突然变化有可能导致客室内风速变化,变化幅值均小于0.5m/s,满足舒适性要求。可为高速列车空调系统的改进提供理论依据。     

冷却塔风机调速与调角的效率优化

根据风机变频调速与叶片调角分析,优化冷却塔风机效率。根据塔内工况,由空气动力学原理计算,设定风机额定转速下效率最高。风机变频调速与叶片调角都会分别改变风机效率,根据风机的性能曲线,分析计算得到改变了叶片角度风机的最佳效率点,并使此点处在风机最常变频的几个工况点范围内,整体提高风机的效率。     

地铁用轴流风机变频性能研究

对地铁用可逆转耐高温型轴流风机的变频性能进行研究，验证了风机不仅在工频工况下可以满足地铁通风工况的风量和风压，而且在变频工况下也能满足地铁环控系统的需要。对地铁风机在不旧频率和不同系统阻力时的风量、风压、噪声等性能参数进行了详细测试，得到了该风机在工频工况和变频工况下的风量和风压等参数均能满足地铁环控系统的要求。从而验证了对该风机进行变频控制可以满足地铁环控系统空调通风工况的要求．达到变频节能的目的。     

多翼离心风机性能的数值计算和实验测量

采用基于Smagorinsky模型的大涡模拟(LES)方法及FW-H方程,对不同流量工况下多翼离心风机的压力、效率、噪声等性能参数进行了数值模拟,并通过实验测量,对数值方法和计算模型的有效性及结果的准确性进行了验证。研究结果表明:在多翼离心风机内,流动涡核区域主要集中在叶轮叶片靠近蜗壳出口区域;在叶片前缘由于气流的冲击存在着较大压力区,在叶片尾缘吸力面由于流动涡脱落存在着负压分离区;随着流量增大,风机的总压和静压逐渐降低,动压逐渐增大,效率也出现先升高再下降的波动。在大流量工况下,计算获得的风机噪声为68.3d B,实验测量噪声值为69.4d B。     

高压风机中的变频器应用

针对大功率高压变频器在大功率风机调速节能上的广泛应用,介绍了风机定速运行的缺点和高压变频器在锅炉风机变频调速改造的节能预测及在电厂风机的实际应用。     

双流道泵内部流动非定常数值的研究

在不同工况下,采用滑移网格技术对双流道泵进行了非定常流动数值计算,着重分析了叶轮内不同点的压力波动情况。计算表明,双流道泵内流的非定常特性明显,蜗壳喉部尤为剧烈;从叶轮的进口到出口,压力逐渐增加;不同工况条件下叶轮的压力变化明显,其中小流量条件压力波动最大;叶轮流道内部不同点的压力随时间呈周期性变化规律。该计算为进一步研究双流道泵的水力设计、性能预测、优化设计提供了一定的理论依据。     

变频技术在单螺杆制冷压缩机中的应用研究

根据单螺杆制冷压缩机的结构和工作特点,分析了变频技术在单螺杆制冷压缩机应用中遇到的启动过程压缩腔内高压力、工况变化时存在能量损失等问题,计算了启动过程不卸荷的条件下压缩腔内的压力,分析了主要零部件的受力状况,对比了制冷和制热两种工况下的能耗,计算了制热工况下由于内外压比不同而产生的附加能量损失.通过分析发现：启动过程中压缩腔内的高压力对压缩机运行的可靠性和经济性都有很大的影响,因此要将变频技术应用于单螺杆制冷压缩机,必须找出合理的解决措施.     

公路隧道火灾工况下通风排烟方案研究

在长大公路隧道设计阶段,必须对火灾工况下的通风排烟方案进行设计。现结合工程实例,对隧道火灾工况下的通风方案进行了计算分析,包括火灾规模的确定、需风量/临界风速的确定以及压力平衡的计算。最后得到了不同区域发生火灾需要开启的射流风机数量:当下坡段发生火灾时,需开启5台射流风机;当在上坡段发生火灾时,需开启11台射流风机。     

变频风机在酸洗废气处理中的应用

冷轧酸洗线废气处理采用独立的PLC系统,通过修改其控制程序精准地控制变频器,将定速风机变为变频风机.既可以使酸洗废气达标排放,又可以避免定速风机风量大而导致的点火被吹灭的问题.     

叶片型线对离心风机气动性能影响试验研究与叶轮流场计算

对4台不同的叶片型线风机的气动性能进行了对比试验;对叶轮S1和S2流面进行了流场计算;分析了不同叶片型线叶轮对风机的最高压力点、最佳工况点、压力曲线形状及效率的影响,同时探讨了风机不同叶片型线的工程实用价值.     

动态摩擦因数对蝶式制动器温度场影响的试验和模拟研究

针对蝶式制动器制动过程中温度场研究的需要,利用相似原理研制定速制动试验台,用以模拟摩托车匀速下长坡时的制动工况。制动试验台用车床的三爪卡盘控制固定在旋转轴上的制动盘做定速旋转运动,内外摩擦片通过液压力夹紧制动盘,使制动盘与摩擦片发生摩擦运动,通过热电偶、拉压力传感器、压力表、热成像仪分别测出定速制动50 s的摩擦片上固定点的温度变化、制动扭矩(经计算得出)的动态变化、制动力的均值、制动盘摩擦区域的温度场变化,实时显示并记录下来。定速制动摩擦试验机能实现不同转速、不同制动力等条件下,制动过程中的各变量的动态测量。试验还选取热成像仪测得的最大的温度为变量,研究摩擦因数随温度的变化。在试验的基础上,用ABAQUS对制动盘与摩擦片的相互作用做了一些仿真和分析。仿照实际模型1∶1建模,加载与边界条件与实际模型相同,将测得的摩擦因数随温度变化的数据输入接触条件,仿真得到制动盘与摩擦片温度场的变化。仿真与试验的结果对比表明摩擦因数动态变化的接触模型能很好的模拟制动的实际工况。     

波动供给压力对水润滑动静压滑动轴承的弹流润滑影响

建立了水润滑动静压滑动轴承数学模型,考虑了由于节流装置的不稳定性而导致的供给压力波动的影响,对水润滑动静压滑动轴承进行弹流润滑研究。比较了不同形式波动供给压力对水润滑动静压滑动轴承压力及膜厚的影响,分析了波动供给压力下转速和载荷对弹流润滑的影响,得到了不同工况下压力波动的控制依据。结果表明,供给压力的波动趋势与膜厚变化趋势相同,与润滑膜压力变化趋势相反,压力波动不利于轴承润滑;较大的卷吸速度和较小的载荷有利于缓解由供给压力波动对润滑造成的危害;近似地得到了不同工况下控制供给压力波动范围的依据。     

某跨海地铁隧道通风系统模拟分析

地铁位于地下且相对封闭,特别是长大海底地铁隧道,地铁隧道通风与排烟显得尤为重要。结合某市正在建设的轨道交通跨海区间工程实例,采用地铁环控计算软件SES对跨海段隧道通风正常运行、阻塞工况、火灾工况进行模拟分析。正常运行时,跨海区间人均新风量为240m3/h·人,区间换气次数为5.9次/h,跨海段隧道内温度、新风量、换气次数均满足标准要求。阻塞工况时,阻塞通风模式运行稳定后,两辆列车周围最高温度(空调冷凝器周围)分别控制在37.1℃、37.6℃,阻塞段通风风速为2.45m/s,满足设计标准要求。火灾工况时,通过在跨海区间设置中间风道,正确组织隧道风机、排热风机及相关风阀的动作模式,可以满足跨海段各种工况下的通风排烟要求。长大海底隧道工程中通风、排烟设计复杂且重要。     

小型涵道风机流场的数值模拟与分析

针对不同转速工况下的小型涵道风机,基于CFD软件平台使用有限体积法对流场进行分析,以Navier-Stokes方程作为理论支持,采用k-ε双方程湍流理论模型进行黏性流体运动分析,建立涵道风机内部流场的数值仿真模型,对其不同转速工况下的流场特性进行了计算与分析。计算结果表明:涵道风机在前期中期加速阶段,其效率呈向上增长趋势;在其后期加速阶段,其效率呈向下减弱趋势;转速4500 r/min是该计算模型效率最可观的工况。     

隧道射流风机变频节能应用及并联控制优化

以射流风机式隧道纵向通风系统为研究对象,重点阐述了射流风机的变频节能应用问题,并根据某“单洞双车道”矩形断面隧道建立了CFD 模型,运用FLUENT软件研究并联射流风机变频不同工况对隧道通风系统的影响,得出了相关有益的结论,给隧道纵向通风系统射流风机的变频控制提供了优化思路。     

轮速信号在定速巡航控制中的应用

在车辆行驶过程中车速传感器受到来自路面、后驱动桥、传动轴震动影响,导致车速传感器因外力振动输出给发动机控制模块(ECU)的车速信号波动幅度大,使定速巡航定速不稳,因此引入比车速传感器输出精度更高及更可靠的轮速信号作为第一车速信号,车速传感器信号作为第二路车速信号,以提高在中高速工况下定速巡航的可靠性及行车安全。     

基于CFD的地铁用轴流风机性能模拟

为优化地铁用轴流风机的设计方案,缩短设计周期,减少设计试验所消耗的人力和物力,应用商用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,建立风机物理模型和计算模型,采用四面体非结构化网格对物理模型进行网格划分,根据实际条件设置边界条件,对地铁轴流风机在不同转速下的压力场、速度场进行模拟。得出在不同风量下的全压和效率值,并将模拟结果与试验结果作了对比,两者基本吻合,尤其是额定工况下的风量和风压,较为接近。说明应用CFD对风机进行数值模拟的结果是可信的,对设计可以起到指导性的作用。     

基于填料热力特性的冷却塔风机变频模式分析

基于冷却塔内填料热力特性,结合风机相似定律,得到并分析了冷却塔风机频率与冷却性能的关系,进而提出了特征数等差离散变频模式,并优化设计了一种离散频率点的计算方法。结果表明,该模式解决了风机电机输入频率因散热需求变化等因素导致的易波动问题,并取得了较好的节能效果,为风机变频模式的选择提供依据。     

液体黏性离合器在全断面硬岩掘进机刀盘驱动中的运用

针对全断面硬岩掘进机(Tunnel boring machine, TBM)掘进中刀盘被困的现象,设计出一种新型的TBM刀盘驱动技术,主要特征是：正常掘进工况下采用变频电动机驱动,当刀盘被困时,脱困装置和变频电动机共同驱动.脱困装置由定速电动机和液体黏性离合器组成,液体黏性离合器一方面可以比例控制电动机的扭矩输出,另一方面可以允许定速电动机的输出轴和离合器的输出轴之间存在滑差,防止刀盘未转动时定速电动机发生堵转。通过计算分析可知：新型刀盘驱动的脱困性能相对于现有的驱动方式具有明显的提升。新型刀盘驱动的关键技术是液体黏性离合器的控制,需要分析离合器的温升特性,并基于此提出离合器的扭矩控制线路。为了实现扭矩按预定控制路线变化,对离合器的扭矩传递机理开展初步研究。新型刀盘驱动系统的仿真结果表明,该系统比现有驱动系统在脱困性能方面有大幅度提升。     

进风口曲线形状对电壁炉用贯流风机性能的影响

研究了电壁炉用贯流风机的流场。数值比较了不同进风口曲线(直线、圆弧和折线)下贯流风机的压力场、速度场和流线分布,并对风机出风口处的仿真速度和实验速度进行了比较,证明了计算流体力学(Computational F lu id Dynam ics,CFD)方法对贯流风机数值仿真的正确性,并得到不同收敛精度下进风口曲线形状对风机性能的影响,为电壁炉用贯流风机优化设计奠定了基础。