高速列车,磁悬浮,动模型,空气动力学浅析.ppt

磁浮驱动高速列车 环形动模型实验原理性设计 热动1201 2016届本科毕业答辩 目录 CONTENTS 课题背景及意义 高速列车空气动力学研究进展 2 磁浮列车技术概述 3 动模型实验系统设计与实验方法简述 4 1 结论 5 高速列车及高速铁路发展 高速列车 高速列车是指最高运营速度达到或超过200km/h的铁路列车，也就是现在人们通常所说的“高铁”。 我国高速铁路的发展 2007年250km/h的最高运营速度 2008年350km/h等级的京津城际、沪宁城际、郑西、武广等铁路线路 现在普遍以300km/h的最高运营速度稳定运行的多条高速铁路 原中国南车四方集团制造的CIT500型列车在2014年最高实验速度达到 605km/h 截止2015年底，中国高铁里程达到1.6万公里 预计2020年，中国高铁里程将超过2.5万公里 高速列车及高速铁路发展 研究的意义 我国高铁正在施行“走出去”的国家战略，海外市场前景广阔 为中国高铁“走出去”战略提供科学理论依据和技术支撑！ 目录 CONTENTS 课题背景及意义 高速列车空气动力学研究进展 2 磁浮列车技术概述 3 动模型实验系统设计与实验方法简述 4 1 结论 5 序号 空气动力学问题 相关问题 工程背景示例 1 空气阻力 运行能耗，最高速度 大功率牵引 2 横风和侧风作用下的空气动力学特征 强风作用下运行安全性 提高倾覆稳定性 3 列车风 站台人员、线路维护人员安全性 安全距离 4 列车交会引起的空气动力及会车压力波 运行稳定性，司乘人员安全性 线间距 5 隧道压力波 压力舒适性，车内环境，列车气密性 隧道断面，车内压力控制 6 隧道洞口微压波 洞口环境，洞口附近建筑物环境 洞口缓冲结构，车头形状 7 地铁车站和隧道通风与传热 人员舒适性，火灾 通风 8 气动噪声 车内及沿线环境 列车隔音与降噪，声屏蔽 9 受电弓的气动特性 受电效率及质量，沿线环境 高速受电弓 主要研究方法 实车测量 数值计算 模型实验 研究方法 实车测量 最基本的实验方法 可获得最符合实际情况的数据 可作为分析和校正各种数值模拟实验数据的依据 获得计算列车阻力的通用公式 研究方法 数值计算 适用性最强，近几年来，数值模拟计算技术的主要发展方向体现在以下3个方面： 专业数值计算软件的开发与应用 网格划分技术的发展 数值模拟计算方法的改进与完善 明线上 隧道内 研究方法 模型实验 模型实验研究包括： 风洞实验 水槽或水洞实验 动模型实验 动模型实验有其独特的优势，能够较为真实地模拟2交会列车 之间、列车与周围环境(地面、隧道、道旁建筑等)之间的相对运动，客观地反映实际列车在铁路线路上运行的情况及其地面效应，为验证数值计算和模拟实验结果提供依据。 实车实验： 耗资高、局限性大，只适用于新型列车产品的实车检验和评估工作。 数值计算： 周期短、耗资低、精确模拟困难、结果须通过实验研究来验证。 动模型实验： 实验装置造价小、调整及改进容易、不受外界气象条件的影 响，可真实模拟两交会列车之间、列车与线路周围环境之间的相 对运动情况，反映空气流场的地面效应，并且可以对正处于设计 改进中的列车进行模型实验，节省物力财力。 目录 CONTENTS 课题背景及意义 高速列车空气动力学研究进展 2 磁浮列车技术概述 3 动模型实验系统设计与实验方法简述 4 1 结论 5 磁浮技术 磁浮技术是高度集电磁电子技术、信号控制、机械动力学等学科为一体 的典型机电一体化高新技术。 磁浮原理 磁悬浮技术系统由悬浮体、传感器、控制器和执行器四部分组成 磁浮技术原理 磁浮列车 磁浮列车是一种与轨道无接触的地面有轨交通工具，它是利用电磁吸 力或斥力为列车提供悬浮和导向，以直线感应电机牵引列车，具有运行速 度高、安全性好、噪声污染小、爬坡能力强、易维修、乘坐舒适性好等独 特优点。 分类 磁悬浮列车可以分为超导型（电力悬浮系统——EDS）和常导型(