吸水池进口结构对自由液面影响研究
利用PIV试验和数值模拟两种方法研究了三种进口结构对吸水池自由液面的影响,试验利用PIV系统测量自由液面,数值模拟采用VOF两相流模型,并对两种方法进行了对比,发现数值模拟方法可以模拟自由液面的变化,在细部结构的刻画上需要改进。研究结果表明,三种进口结构收缩段后面的自由液面均发生了跌水现象,不同结构对自由液面的形态和吸水池内的湍流度影响很大,采用扩散锥管可以降低湍流度,台阶增加吸水池的湍流度,提出了在吸水池的进口设计上采用无台阶的扩散型。
安全仪表系统安全完整性等级(SIL)评估技术应用
介绍安全仪表系统SIL等级评估过程,并对PTA装置氧化反应器尾氧超8%联锁回路进行评估。通过评估可以合理、有效地设置安全仪表系统,保障石化装置安全完整性。
导流装置对高速磁浮列车气动特性的影响
由于车轨悬浮间隙的存在,高速磁浮列车的悬浮架周围流场紊乱且气动力复杂,影响列车的悬浮和导向性能。基于计算流体力学建立了3车编组的高速磁浮列车气动数值仿真模型,研究了列车气动特性及车轨间隙和悬浮架周围的流场结构,分析了3种不同形式的导流装置(板式、短楔形、长楔形)对列车气动特性的影响规律。研究结果表明在500 km/h的运行速度下,气流通过头车鼻尖底部悬浮间隙直接冲击在头车一位端悬浮架迎风侧,形成的压差阻力使头车气动阻力大幅增大;受悬浮架扰流影响,气流在车体底部形成了大面积的正压区,直接导致头车气动升力和气动力矩大幅提高且远高于中间车及尾车气动升力。根据研究结果,改变头车鼻尖底面结构,控制进入车轨磁浮间隙的气流流量和方向,改善了列车表面压力分布情况,协同降低了列车气动阻力、气动升力和点头力矩...
高速列车气动及声学行为的尺度效应研究
建立不同模型尺度的高速列车气动噪声数值计算模型,利用改进的延迟分离涡模拟方法(IDDES)和FW-H声学模型对高速列车近场流场和远场噪声进行数值模拟。通过风洞试验验证了本文数值计算方法的合理性。对比分析不同模型尺度下高速列车的气动力、流场结构、表面压力脉动以及远场噪声。结果表明模型尺度对高速列车的气动行为和声学行为具有明显影响。随着模型尺度的减小,高速列车的气动阻力系数逐渐增大,模型尺度从1∶1减小到1∶8时,阻力系数增加11.3%。模型尺度对列车黏性阻力系数和尾车分离的尾流高度影响较大,但不改变列车表面压力分布规律和车体表面边界层的发展规律。列车表面压力具有明显的非定常性,随着模型尺度的减小,脉动压力的振荡程度减弱。模型尺度的变化未改变高速列车在远场纵向和横向上的传播特性,随着模型尺度的减小,...
管道断面外形对亚音速真空管道磁浮系统气动特性的影响
亚音速真空管道磁浮系统内部流场复杂,研究管道断面外形对气动效应的影响至关重要。基于计算流体力学,考虑流体粘性与列车悬浮间隙建立了三维亚音速真空管道列车空气动力学模型,数值模拟并对比分析了四种不同断面外形管道内的气动力、流场和气动热效应。4种典型的管道外形为圆形、马蹄形、矩形和拱形。研究结果表明当阻塞比一定时,列车在拱形管道中受到的气动阻力最小,其次为圆形管道,矩形管道内的列车气动阻力最大;圆形管道内垂直方向的压力梯度最小,管道表面压力最低;亚音速真空管道磁浮系统中最高温度分布在列车鼓包两侧,最低温度分布在管道表面;不同断面外形对温度分布的影响较小。在管道断面面积一定的情况下,优先推荐选用拱形管道,其次为圆形管道。
轨道结构对真空管道磁浮列车气动特性的影响
真空管道磁浮交通的出现使得地面超高速轨道交通成为可能。真空管道磁浮研究受限于对大功率推进电机和真空环境的需求,难以取得相关试验数据。针对多态耦合轨道交通动模型试验平台永磁轨道和电机气动布局的前期设计,本文开展了相关数值模拟研究。基于动模型试验平台几何结构、电机平台和永磁轨道在管道内的实际布置形式,采用三维、可压缩的RANS方法和SST k–ω湍流模型,计算了超导磁浮列车在真空管道内超高速运行时的三维流场结构、激波反射和传播规律,对比分析了列车底部矩形槽道对列车气动载荷和管道内流场的影响,重点探究了列车底部压力和速度变化趋势、尾部激波强度和尾涡结构的差异。研究发现轨道和电机平台的台阶使得尾流区产生了更多的流动分离和激波反射,导致尾部压力波动;列车底部流动间隙增大,列车尾部激波强度下降...
基于半模型的高速列车远场气动噪声计算方法
随着高速列车运行速度的提高,其气动噪声问题逐渐凸显,如何准确快速预测高速列车的远场气动噪声成为关键.利用半自由空间的Green函数求解FW-H方程,推导了考虑半模型时的远场声学积分公式,提出通过半模型的数值计算结果预测全模型高速列车远场气动噪声的方法;建立了全模型和半模型高速列车的气动噪声数值计算模型,应用改进延迟的分离涡模拟方法对不同模型高速列车表面的气动噪声源进行求解;通过风洞试验进行了全模型高速列车的数值仿真计算方法验证;对比分析了全模型和半模型高速列车周围的流场结构、气动噪声源和远场气动噪声特性.结果表明半模型高速列车数值计算得到的列车周围流场结构、气动噪声源以及远场气动噪声特性与全模型的一致;采用半模型计算会过高估计列车尾车流线型区域表面压力的波动程度和噪声源的辐射强度,但...
“卓越工程师计划”背景下液压与气动课程的改革
该文主要讨论在"卓越工程师计划"背景下如何进行液压气动课程的改革,首先介绍了卓越工程师计划的要求和内涵,然后讨论了卓越工程师计划对液压气动课程的新要求,总结和分析了传统液压课程主要问题,认为传统液压气动课程教学存在教材及授课内容陈旧;实验与生产实际和技术发展现状脱节;课程理论多实践少,学生动手能力差和执教人员缺乏液压气动生产实践经验等问题。针对这些问题结合卓越计划要求改革课程教学方式,注重产学研用一体化,培养创新人才,以实现液压与气动课程的成功改革。
某液氮槽车受损车架的修复分析
针对槽车在运输过程中液氮意外泄漏使槽车车架出现裂纹的情况,经过探伤和金相分析,研究车架材料基体状态,对裂纹处取样进行力学性能测试,结合目视液氮流经区,确定车架液氮流经区材料力学性能与裂纹处距离有一定关系。根据分析结果,制订了车架的局部修复工艺,对修复后的车架测试后,车架满足使用要求,为材料局部经极低温度影响后的修复提供借鉴。
磁流体技术在铁道车辆耦合轮对中的应用
本文首先介绍了磁流体耦合1轮对的工作原理然后通过对耦合轮对、传统固定轮对和独立车轮的曲线通过性能的比较得出了一个结论:由于磁流体耦合轮对可以根据线路的实际需要调整左右车轮的耦合度因而曲线通过性能较好.