版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、高速列车进入隧道空气动力学模型试验分析,2010级环资安全技术及工程,组员:王悦 2010009683 徐鑫鑫 2010000598,2,前言,列车作为环保、快捷、安全的交通工具,成为各国优先发展的交通设施。但是,人们在追求列车高速化的同时,高速列车带来的空气动力学问题也不容忽视,特别是高速列车进出隧道时,会在隧道周围形成噪声,在车厢内引起压力波动,降低列车乘坐的舒适度。模型实验是研究这些问题的有效方法,实验方法可分为水槽法、小型列车模型法、发射式列车模型实验方法等。相比之下,发射式列车模型实验方法具有列车模型发射速度高、营运费用低等优点。,3,目录,模型实验的相似理论 近似模型 选取相似准则
2、 实验数据与测试数据关系 实验测试结果及其分析 测点布置 压缩波规律 列车车速与压缩波最大压力大小的关系 结论,4,模型试验的相似理论,在进行模型实验时,为了使测试数据具有可比性和有用性,必须满足一定的相似条件。这里涉及的相似条件包括:几何相似、运动相似和动力相似。在列车进入隧道的过程中,能量的损失和温度的变化很小,可以不考虑热相似。,5,模型试验中,几何相似比小于50,则模型速度将增大50被以上。实体车速20m/s,模型速度将达1000m/s,空气的压缩性不能忽略,实验和实物不能达到相似。,、v、l为实体的介质密度,运行速度和尺寸 , 为介质动力粘性系数,近似模型,6,事实上,Re的影响在有
3、些情况是可以适当加以修正的 。在低速或亚声速实验时,只要在研究对象上尚未出现局部超声速区,即M数没有超过临界M数时,Re数不同主要只影响摩擦阻力,而对流动的形态并没有影响。在高速列车模型实验中,摩擦阻力并不是实验研究的主要内容。因此,Re数的差异性对实验分析影响较小,可以不考虑该相似条件的限制。 另外,流体存在两个自模相似区,第一自模区和第二自模区。在第一自模区,模型和实体的雷诺数不必相等,模型实验的结果也可以用到实物中去。,7,选取相似准则,确定该物理现象的函数关系式f (p,v,)=0 基本量的矩阵形式为,选取,8,根据量纲关系得,解方程得,,于是,,9,实测数据与测试数据的关系,根据已经
4、得到的相似准则,可以确定模型实验与实体测试结果的换算关系。阻塞比是无量纲量,用量纲分析是不能确定其幂次的。为尽量消除其影响,应取实验模型的阻塞比与实体的阻塞比相同。在本实验系统中,列车模型的截面积为4cm 6cm ,隧道模型选取内径为10. 6cm 的聚乙烯水管,于是计算出阻塞比为0. 27。若取实体列车的截面尺寸为12.65 ,则几何相似比L/L= 73 ,对应的实体隧道的面积为46.5 ,模型列车的速度与实体列车的速度一致v = v。实验介质均为空气=。这样,模型实验测试得到的压力值与实体列车进出隧道的压力值是相等的。 由于速度相似比为11 ,所以时间相似比一致,即t/t=L/L。,10,
5、实验测试结果及其分析,测点布置 选取外径11cm,内径10.6cm的聚乙烯水管作为模型隧道。列车模型横断面面积24 ,于是计算出隧道的阻塞比为0.27。隧道模型全长7.6m,上面设置4个测点。,11,压缩波传播规律,12,13,列车车速与压缩波最大压力大小的关系 在该实验台上,对不同列车模型发射速度条件下产生的压缩波最大压力的大小进行了大量的实验,统计得到了阻塞比= 0.27的条件下,无缓冲结构时,列车车速与压缩波最大压力大小的关系曲线。可以看出,列车突入隧道时形成的最大瞬变压力与列车车速的平方成正比。,14,结论,列车在隧道运行过程中,会在列车的车头和车位连续产生压缩波和膨胀波; 在测点处测得的压力时程曲线中,可以出现多个压力波波峰、波谷。但是,只有在列车车尾经过测点时,测得的负压值最大。 压力波在隧道中是以声速传播的; 对各测点的压力峰值的到达时刻进行比较,表明按声速计算的测点间距与实际测点间距非常吻合。 列车进出隧道的正压力最大值是由列车突入隧道时形成的压力波引起的,列车经过测点时出现负压最大值; 从各测点的实时
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- DB32/T5447-2026公路路基路面三维探地雷达检测规程
- (2026年)学校财务工作总结范文
- (2026版)护理部工作总结范文
- 《平和健康讲座》课件
- 关系营销与供应商的关系20
- 医用传感器第三章电阻式
- 基因表达调控zhp
- 2026下半年高中地理教资面试区域地理易错题含答案解析
- 2026高中语文教资面试议论文写作易错题附带解析
- 商品课税的国际税收问题
- 2026年焊工技术比赛模拟试题(含答案)
- 第19课《想和做 》课件 2026-2027学年统编版语文九年级上册
- Unit 3 Smart Learning Section A Grammar Focus 课件(内嵌视频)2026-2027学年人教版英语九年级上册
- 安全生产治本攻坚三年行动工作任务清单
- 人教版五年级上册第三单元习作:故事新编 写作指导课件
- 2026年安全员C证(专职安全生产管理人员)考试题库及答案
- 林芝市巴宜区社区工作人员《网格员》考试全真模拟易错、难点汇编题库(附答案)
- 换热站系统调试作业方案
- 小学一年级同音字大全(带拼音+组词+字义区分课本高频)
- 校园食品安全知识竞赛题库(附答案)
- 中医卫生室规章制度
评论
0/150
提交评论