受电弓是高速列车顶部最主要的气动噪声源,合理的导流罩设计是降低受电弓气动噪声的重要方法。通过声学风洞试验的方法,研究缩比模型导流罩对高速列车受电弓气动噪声的影响,采用远场麦克风及声阵列,给出了风速范围为200～250 km·h-1时的升弓、降弓状态下,受电弓和加装导流罩的远场气动噪声频谱、主要噪声源位置、强度和对应频带范围。研究表明,受电弓气动噪声为宽频带噪声,中频噪声源位于受电弓区域后部近车体位置,中高频、高频噪声源对应弓头和支座区域;升弓状态下,导流罩增大了弓头区域的气动噪声能量,在降弓状态下,导流罩减小了弓头和支座的噪声水平。

选用华锐风电1.5 MW变速恒频双馈式风力发电机SL1500/61为基本模型,对装配3种不同类型导流罩的风力发电机组机舱与叶片进行融合建模,通过数值模拟分析方法进行整体模型的合理性验证。在极限风速下分析3种导流罩及机舱附近流场的空气动力学特性,结果表明,风机叶片的尾流速度差距约1 m/s,阻力型导流罩前端的高压面积最大,装配W型导流罩的风机机舱表面压力特性优于其他类型,不同导流罩表面的涡粘性存在明显的差距。叶片融合技术可以较好地解决叶片根部与导流罩端壁连接处所存在的角区流动现象,达到减小误差的导流效果。

根据海迹测量装置的使用要求，分析设计导流罩的主要影响因素及设计中线型的确定、材料的选择、结构的确定，在此基础上建立海迹测量装置导流罩的模型，并按照导流罩的设计原则分析了强度及刚度指标，为导流罩的设计制造提供了一定的理论基础。

针对某舰壳声纳导流罩及不同声障板,运用有限元分析计算软件和声学分析软件,对其模型罩建立了在内部声源定向发射时辐射声场的计算模型,计算模拟了某频率下声场指向性和声衰减特性,计算结果与消声水池的试验结果吻合良好,研究成果对舰... 展开更多

为了优化列车高速运行时受电弓周围的气动性能,降低受电弓在高速运行时受到的空气阻力,设计了椭球面、导动面、双拱曲面3种不同头型的导流罩,并设定列车为稳态运行,基于RANS法对不同头型导流罩的高速列车进行了数值模拟,通过计算,对比分析了不同头型导流罩的受电弓气动阻力,研究结果表明在受电弓区域设置导流罩后,改善了受电弓下部的流场结构,减小了受电弓前后的压差阻力,进而减小了受电弓的气动阻力;椭球面、导动面、双拱曲面导流罩分别减小了受电弓气动阻力的31.89%、37.46%、43.94%。因此,双拱曲面导流罩对受电弓的减阻效果最显著。

为降低某厢式货车的气动阻力,基于形态仿生,设计了仿生导流罩、仿生驾驶室和仿生货厢3种新型气动减阻方案和1种复合仿生减阻方案。先研究了3种单一仿生减阻方案对气动阻力因数的影响效果及其减阻机理。后将3种单一减阻方式结合在一起,探究了复合仿生减阻方案的减阻效果。结果表明相对于货车原始模型,仿生导流罩模型、仿生驾驶室模型和仿生货厢模型的最优减阻率分别为3.57%、9.45%和11.86%。复合减阻方案的气动阻力因数减小率是24.5%,减阻效果明显。因而,基于形态仿生学设计的厢式货车减阻结构,改善了厢式货车周围的流场结构,降低了气动阻力。

轨道车辆的空气动力学性能与列车能耗及舒适性密切相关,优化车辆的气动外形能够有效减小车辆运行中的气动阻力。为了提升地铁列车的经济性、安全性及舒适性,结合系列化中国标准地铁列车的研制,针对速度120 km/h的地铁车辆列车,从头型、司机室导流、空调布局及导流、贯通道选型等方面进行低气动阻力外形设计。研究结果表明,增加头型长度能够有效减小气动阻力,头型长度优化后,与平钝头型相比气动阻力减小7.19%;司机室后端增加导流罩后气动阻力减小3.95%;空调布局由两端布置优化为集中布置并在前后端增加导流结构后,整车气动阻力减小6.96%。研究结果对于提升城轨车辆气动性能、减小列车运行能耗具有一定的参考意义。

为研究由换热器和轴流风机组合而成的矩形流道的内流场,合理匹配轴流风机与矩形流道的特性,提升轴流风机的气动性能,通过改变导流罩和风机之间的径向间隙以及风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离,利用数值模拟方法对轴流风机的流场特性进行分析,并通过试验验证了数值模拟的正确性。结果表明：当导流罩与轴流风机的径向间隙为2 mm,风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm时,效率相对最高,提升幅度分别为82.67%和55.88%,同时风机出口轮毂端面距导流罩出口端面的距离为0 mm的出口静压相对最大。