真空管道高速列车气动噪声源特性分析

2014-01-05 刘加利 西南交通大学

  为学习高压气系统体线路中公路直通车的气动式弹簧弹簧背景燥音源特点,制定血压高压低压高自然生态环境下高压气系统体线路公路直通车废气动式弹簧弹簧热学核算的媒介沙盘仿真建模方法、数学3沙盘仿真建模方法和均值沙盘仿真建模方法,各类公路直通车偶极子背景燥音源和四极子背景燥音源的核算沙盘仿真建模方法,学习线路学习压力值、直通极限速度率和拥塞对比高压气系统体线路公路直通车偶极子背景燥音源和四极子背景燥音源的损害。核算结局发现,在血压高压低压高(103~104Pa)自然生态环境下,高压气系统体线路中的废气出入行通过接连媒介沙盘仿真建模方法形容。公路直通车偶极子背景燥音源和四极子背景燥音源均与极限速度的多数成非线性密切关系,当极限速度为600km/h时,四极子背景燥音源较小,偶极子背景燥音源占居为主认知度,跟着直通极限速度率的改善,四极子背景燥音源更加比较明显,并占居为主认知度。减轻线路学习压力值和拥塞比行合理有效增加公路直通车气动式弹簧弹簧背景燥音源的标准。

  随着列车运行速度的提高及高速列车运营的日益普遍,许多在低速时被合理忽略的问题都逐渐浮出水面,并且在很大程度上影响着列车的提速。与普通列车相比,高速列车所处的动态环境发生了质的变化,由机械、电气作用为主,变成了以气动作用为主。高速列车的气动阻力与运动速度的二次方成正比,且高速列车运行产生的气动噪声更与运行速度的六次方到八次方成正比。这是任何地面形式的地面交通工具都无法避免的客观规律。在地表稠密大气层中运行的高速交通工具,其最高速度都不宜超过400km/h。为在地面上获得更高的运行速度,其根本途径只能是改变介质的密度。干线飞机的巡航高度达到万米,也是为了摆脱地表稠密大气层的作用。地面列车无法飞到万米高空,但是可以利用密闭的管道,通过降低管道内部的压力,相当于在列车周围创造出低密度的介质环境,可以摆脱气动阻力和气动噪声的困扰,在理论上可以实现任意高速度的运行,真空管道高速交通作为下一代高速运载工具的想法应运而生。从全球范围来看,真空管道高速交通目前尚无先例可供参考,对真空管道高速交通的设想主要有两种:美国的ETT系统和瑞士的超高速地铁。美国ETT公司只是对真空管道运输系统的总体设想进行了介绍,并未有对其列车空气动力学问题进行深入研究。瑞士超高速地铁工程研究的主要课题中虽然包含了高速车辆与管道内的空气动力学问题,但是只局限于大气压力为104Pa,列车运行速度为400~500km/h条件下的列车空气动力学特性。在国内,2004年12月18日,由沈志云、钟山联合发起的/真空管道高速交通0院士学术报告会在西南交通大学顺利召开,对真空管道高速交通系统的科学性、现实性、发展前景及重大意义等进行讨论。真空管道高速列车空气动力学的研究正处于起步阶段,相关的研究工作还非常少,文献采用二维不可压缩模型研究了真空管道中阻塞比对列车气动阻力的影响特性。文献采用二维可压缩模型研究了真空管道高速列车气动阻力与列车速度、阻塞比和管道压力的关系。文献采用三维可压缩模型研究了真空管道高速列车气动阻力与列车速度、阻塞比和管道压力的关系。目前已有的研究工作主要是关注真空管道中高速列车的气动阻力特性,而没有文献涉及真空管道中高速列车的气动噪声问题,在真空管道中,高速列车的外部气动噪声不会对环境产生影响,但高速列车的车内气动噪声会影响旅客的乘坐舒适性。真空管道中高速列车的车内气动噪声与车身表面的气动噪声源有关,本文采用三维可压缩模型对真空管道高速列车的气动噪声源进行数值计算,并研究列车速度、阻塞比和管道压力对列车气动噪声源的影响。

  1、正空管线高速公路高铁列车热空手动能学绘图   1.1、气固两相流建模   跟着负压地埋管室内地埋管经济压力的缩小到,负压地埋管中固体的硬度跟着缩小到,固体的稀稠反应变得更加愈来愈越很大。固体团伙运动的稀稠地步是可以选择Knudsen数表达出来。Knudsen数(Kn)基本概念为团伙平均值放任程K与团伙运动优点长宽高L的参考值,即

真空管道高速列车空气动力学模型

  钱学森最原始只能根据清澈成度将其他汽体流入主要包括三种这个教育邻域,即滑移这个教育邻域(0.01<Kn<0.1)、换季这个教育邻域(0.1<Kn<10)和公民权碳原子结构结构式流这个教育邻域(Kn>10)。而当Kn<0.01时,就能够 人为流入位于接连这个教育邻域内,在这些这个教育邻域内就能够 所按照接连有机溶剂模式化描写其他汽体的流入。在其他汽体所说,碳原子结构结构式总值公民权程是碳原子结构结构式十几次磕碰之中借助的总值路程。当所按照硬球模式化时,碳原子结构结构式总值公民权程就能够 数字代表为

真空管道高速列车空气动力学模型

  式中,n指出碳原子的数体积,d指出碳原子内径。压力值和高温满足了是完全其他气体的关系式

真空管道高速列车空气动力学模型

  式中,p表示压力;T表示温度;n表示气体的数量密度;kB表示Boltzmann常数,kB=1.3805×10-23。从而,分子的平均自由程可以表示为

真空管道高速列车空气动力学模型

  当温度为298K时,标准大气压下的分子的平均自由程为K=6.11 ×10-8 m。本文中,真空管道内的管道压力变化范围是:103~104Pa,相应的分子平均自由程的变化范围是6.11×10-7~6.11×10-6 m。高速列车绕流流动的特征长度可取为列车的高度(对于典型的高速列车,其高度值可以取为3.7m)。由此可知,本文中,真空管道中高速列车周围流场流动的Knudsen数最大值为

真空管道高速列车空气动力学模型

  由此而知所知,真空环境热力管道中迅速地铁的流场需要选取重复材质类别叙说。   4、论文   中心句树立蒸空管中快速地铁时大手动能学三维绘图和手动噪音污染源分折三维绘图,较机系统分类研究分析了管学习压力、地铁时运行速度和无复流核查快速地铁时表面上偶极子噪音污染源和四极子噪音污染源的反应,首要有似下预期结果:

  (1)在低压(103~104Pa)环境下,真空管道中的气体流动可以采用连续介质模型描述。

  (2)真空室管路中,快速路高铁偶极子躁声源和四极子躁声源与高铁车速的常用对数成曲线内在联系。当高铁车速较低时,四极子躁声源较小,偶极子躁声源占有制约影响力,近年来高铁工作车速的延长,四极子躁声源看起来愈来愈越显眼,并已经超过偶极子躁声源而占有制约影响力。   (3)真空环境管材中,高速收费站收费站客车偶极子环境噪音源和四极子环境噪音源伴随管材各种有压力和无复流比的新增而不断地,压缩管材各种有压力和无复流比能能很好的减少高速收费站收费站客车的自动环境噪音源。   (4)关于实践的真空控制系统通风地埋管高速度客运控制系统,在通过通风地埋管压强和无复流比的最有效的的设计时,既必须 充分综合考虑自动特点的干扰,还必须 充分综合考虑实惠制造费的干扰。