干式车载牵引变压器绕组区域动态温度计算模型

干式车载牵引变压器质量轻、安全系数高,但其内部热场随运行环境及负荷状态频繁波动。为实现干式车载牵引变压器绕组动态温度的快速计算,基于热电类比原理搭建分布式动态热网络拓扑结构,并借助CFD模型开展仿真试验,探究运行参数和风道尺寸对散热性能的影响,提出风道出口温度计算方法;基于干式车载牵引变压器绕组温升试验平台,验证动态温度计算模型的有效性。结果表明:针对不同结构参数和时变运行场景,所建绕组动态温度计算模型均能准确获取绕组区域温度分布及动态变化情况,相比CFD数值仿真节省99%以上的时间成本,有助于干式车载牵引变压器热容量的合理规划和设计效率的进一步提高。

畜禽车厢体内温度和流场数值CFD模拟及验证

为研究畜禽运输车厢体内环境的分布情况以及对温度场进行评估,利用计算流体力学(CFD)的方法,模拟出在空载及满载条件下内气流流场和温度场的分布情况,同时根据空载模拟结果提出优化方案并模拟。测量与分析厢体内关键位置的温度和风速,并与模拟值比较。结果表明:模拟空载时模拟值与测量值最大绝对误差1.7℃,模拟得到厢体的温度分布变化情况和测量值所得结果一致,风速值相对误差范围在3%以下的有22个点。优化后厢体内温度均匀度改善明显,温度变化幅度小;满载时,温度分布与空载相似,但整体温度有些许上升。验证CFD模型的正确性,为优化提供可靠基础。

无温度传感器下地铁车辆制动电阻温度在线监测方法

[目的]为实现无温度传感器下地铁车辆制动电阻的实时温度监测,提出一种无需额外安装传感器的新型制动电阻温度估算方法。[方法]对制动电阻结构和散热过程进行分析,建立由制动电阻单元及其冷却域构成的控制体温度模型,基于能量守恒定律与牛顿冷却定律构建制动电阻单元温度及控制体内冷却空气平均温度方程组,根据制动电阻阻值与温度的关系不断更新制动电阻发热功率并迭代计算,得到制动电阻的实时温度。通过有限元热仿真得到稳态和瞬态下的制动电阻温度分布,对新型制动电阻温度估算方法进行验证。[结果及结论]基于直流牵引网电压与斩波电路占空比计算制动电阻发热功率,无需额外安装传感器,可实现对硬件的纯软件替代。该方法与制动电阻温度估算算法相结合,提高了制动电阻温度估算的可靠性。新型制动电阻温度估算方法得到的制动电阻温度与基于Fluent软件的热仿真结果基本一致,其相对误差在可接受范围内,证明了该估算方法的有效性。制动电阻温度实时估算方法可实现制动电阻温度在线监测,并根据实时监测的制动电阻温度值调节地铁车辆电制动力指令值,提高牵引传动系统的可靠性及安全性。

某多轴特种车辆液压系统温升计算与优化

液压油的品质对于车辆的液压系统影响极大,液压油变质不仅使液压件的性能受到影响,更会影响车辆的使用可靠性。针对某多轴特种车辆底盘转向液压系统温升过高的问题,通过理论分析计算和实车温度监测确定温升过高原因和优化措施。经实车验证计算分析的准确性和措施的有效性,为多轴转向车辆液压系统的温升控制提供经验。

轨道车辆冬季负荷特征研究

车外环境温度是影响轨道车辆负荷的重要因素,根据轨道车辆冬季负荷特点和空调机组季节能效比计算要求,阐述适用于轨道车辆空调机组季节能效比的冬季负荷计算方法,对动车组、地铁车等轨道车辆进行冬季负荷计算,探究传热负荷、新风负荷和冬季冷负荷随环境温度的变化规律。建议将轨道车辆冬季冷负荷与环境温度的关系简化为一次函数关系。

冲击温度的理论计算及分析

当空间飞行器受到碎片的碰撞时，其壳体中会产生冲击加热。文章概述了计算冲击温度的三种基本方法；计算了铁的冲击加热温度，并与实验测量值作了比较。结果表明，利用三项式物态方程计算的冲击温度与测量值符合得比较好。另外。

地铁车辆牵引逆变器IGBT模块的结温与疲劳寿命计算

地铁线路牵引逆变器的IGBT模块结温波动非常复杂,容易引起IGBT模块发生疲劳失效。以北京地铁7号线为研究对象,根据列车牵引的最快速策略和额定载荷工况可以得到牵引逆变器的电气参数,再利用数据手册和IPOSIM软件算法得到IGBT模块的损耗。由数值模拟方法得到热管散热器随车辆速度变化的热阻曲线,通过热阻抗法计算出IGBT结温、IGBT壳温、二极管结温、二极管壳温和散热器温升曲线。利用LESIT疲劳寿命模型、雨流计数方法和线性累积损伤理论计算出IGBT芯片和二极管芯片的疲劳寿命。最后探讨了最经济策略、超载工况、环境温度、接触热阻和疲劳寿命模型参数等因素对芯片平均温度和疲劳损伤的影响。

预应力混凝土拱式梁桥横向受力分析

某预应力混凝土拱式梁桥在交工阶段即出现肋板竖向裂缝,且运营过程中裂缝明显发展。对该桥进行有限元仿真计算分析,研究其箱梁横向受力特性,分析其在车辆荷载及温度梯度作用下的应力分布特征,为同类桥梁的设计和维护提供依据。

超空泡水下航行器尾喷温度对空泡形态的影响

为了满足超空泡水下航行体稳定航行的流体动力条件,在航行体上闭合的空泡必须具有特定的形态,形成必要的流体动力布局,来平衡航行体自身的重力以及所受的力矩。该文采用计算流体动力(CFD)方法对2D模型通气超空泡及尾部喷流进行一体化数值仿真研究。在模型处于零攻角时,对不同尾喷温度下的通气超空化流场进行数值分析,得出了超空泡形态随尾部喷流温度的变化规律,与试验所得规律一致,为超空泡航行体的流体动力特性与动力布局研究提供了参考。

高超声速热气动弹性中结构热边界影响研究

基于分层求解思路研究结构热边界对高超声速飞行器全动舵面和翼面结构热气动弹性特性的影响。首先,基于CFD求解N-S方程得到热环境,在此基础上进行结构的瞬态热传导分析,进而分析结构由于温度梯度产生的热应力和温度对材料属性的影响下的模态固有特性,然后将结构振型插值到气动网格上,最后,通过求解Euler方程得到流动参数,基于CFD的当地流活塞理论计算气动力,在状态空间中进行了气动弹性分析。通过对4组结构模型进行热气动弹性分析,研究了结构热边界对舵面和翼面热气动弹性的影响,结果表明:对全动舵面而言,结构热边界首先会影响舵轴处结构的热传导过程及温度分布,进而对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响达到了16%。对翼面而言,结构热边界对结构固有频率、频率间距、颤振速度以及颤振频率的变化产生的影响约为1%。因此,工程实际当中,进行热气动弹性分析时应采用合理的结构热边界。

功能梯度防热材料在高超声速飞行器热防护上的设计研究

研究梯度型防热材料的烧蚀/温度场计算方法,基于分层法,将梯度型防热材料平面结构划分成若干层,每层的材料参数按函数形式变化,在此基础上对材料的热防护方案进行烧蚀/温度场计算。通过与单层均质防热材料、单层均质低密度防热材料、双层式防热材料和夹层式防热材料计算结果的对比分析,指出梯度型防热材料的优势,以及运用于高超声速飞行器需关注和解决的问题。研究结果表明,梯度型防热材料在不增加表面的热解烧蚀量的情况下,能明显减少向内部结构传导的热量,大大减轻防热结构的重量,显示了在高超声速气动热防护领域极高的防热效率和应用前景。

通信指挥车温控系统设计与应用

针对目前通信指挥车加装的顶置空调噪声大,送风不均匀等问题。依据载车平台和具体功能要求,同时结合温控计算,介绍了一种一拖二模式的空调系统。通过科学的布局及改装设计,能够保证在实现通信指挥功能基础上提供给工作人员舒适的工作环境。

基于BP神经网络的汽车车内温度计算方法

本文提出了一种汽车空调车内温度计算方法,采用BP神经网络建立左右双区乘员呼吸点位置的温度值预测模型,用于校准车内温度传感器。本方法在考虑车内温度传感器的各种影响因素的基础上,提高了温度校准的准确性和抗干扰能力,为车内温度控制系统提供了准确地反馈,有效提高汽车空调控制系统对温度控制的稳定性和准确性。

济青高速铁路(40+70+70+40)m槽型连续梁设计研究

槽型连续梁的优点是能够最大限度地降低线路纵断面,节约投资。国内槽型梁应用较晚,在建的济青高铁(40+70+70+40)m槽型连续梁将成为国内外跨度最大的高速铁路双线预应力混凝土槽型连续梁。为推进连续槽型梁在铁路桥梁中的应用,为类似的桥梁设计提供参考,本文充分研究了桥面布置、温度荷载、横向计算边界条件、车桥耦合动力分析等槽型梁关键设计参数。研究结果表明:(1)采用把人行道放在边箱顶的截面布置。(2)提出了运营阶段的温度荷载加载模式。(3)研究了跨中横框六片腹板下弹性支撑刚度。(4)确定了支反力在支点横梁六片腹板处的分配比例。(5)列车运行安全性和平稳性满足规范要求。

电力通信指挥车的行驶安全性及温控核算

研究电力通信指挥车的行驶安全性及温控核算是为了在保障改装后指挥车辆行驶机动能力的同时兼顾内部工作空间的舒适性。文章从工程实例出发,以理论计算为前提,以整车性能测试实验为佐证,阐述了一种电力通信指挥车的行驶安全性及温控核算的设计全过程。通过产品车辆的整备性能实验,验证了前期方案设计的合理性,为该类中型通信指挥车的整车稳定性设计工作提供了一种设计参考思路,同时也为特种车辆改装的性能设计工作提供了参考思路。电力通信指挥车是先进的应急通信设备,其产品设计阶段的车辆行驶安全性及温控核算是保障指挥车基础功能实现的必要前提,具有重要的研究意义。

温度和车载对钢桥面板疲劳效应的影响分析

在服役环境和荷载作用下,正交异性钢桥面板的疲劳损伤会严重影响到桥梁结构安全。钢桥面板的疲劳荷载效应与温度、车辆荷载之间有着显著的关联性,需要深入研究温度与车辆荷载共同作用对钢桥面板焊接细节疲劳荷载效应的影响。以润扬大桥悬索桥的钢桥面板为研究对象,提出车辆荷载和温度共同作用下疲劳荷载效应的分析方法。为充分考虑温度对铺装层的影响,建立带铺装层的钢桥面板疲劳分析有限元模型。研究随机车辆荷载作用下的疲劳应力时程计算方法,包括车辆荷载作用的随机模拟方法和车辆荷载作用下的疲劳应力时程计算方法。在此基础上,借助标准疲劳车辆荷载模型,研究了温度和随机车辆荷载对疲劳荷载效应的影响。

真空多层绝热式低温加泄连接器绝热设计

根据新一代运载火箭的使用需求,设计了一种真空多层绝热式低温加泄连接器。连接器真空夹层由内管、外管、波纹管组件组成,要求真空夹层最大允许漏率4×10^(-6) Pa·L/s,连接器的热损失3.13 W。计算了连接器的辐射传热、输送管单位管长缠绕层固体导热、真空夹层内的残余气体分子热传导,以及热桥传热,发现漏热主要源于内外管间的热桥。对连接器的绝热性能进行试验验证,结果表明除加注软管对接法兰位置有结霜外,其他位置温度均在0℃以上。该低温加泄连接器已成功用于新一代运载火箭。

地铁车辆空调控制系统改进优化研究

传统的地铁车辆空调仅能检测空气温度,且车厢空气目标温度设置固定。因为在相同温度下,不同湿度时乘客体感温度大不相同,故对传统的地铁车辆空调而言,乘客舒适度不高。为了提高乘客舒适度,在原有车辆电气控制系统基础上,稍作更改,增设“温湿度检测与目标温度计算装置”,自动检测车厢内部温度和湿度,自动根据湿度数据科学确定空调调节的目标温度。该地铁车辆空调控制系统设计方案可大幅提高乘客舒适度,值得行业内全面推广应用。

保温式液罐车介质温度计算及在EXCEL中的应用

根据罐式车的结构原理、工作特点及使用要求,介绍了具有保温层液体运输罐式车的结构及罐内充装介质的特性,利用传热学原理以及能量守恒定律,通过分析计算,研究了液罐车在外界环境中对罐内运输介质温度变化的影响,并将该计算方法应用于实际液体罐式车的方案设计中,对其准确性进行了验证。并将该计算方法进行推导优化应用于EXCEL表格中,为实际工作提供了快捷方便的使用工具。

主动式气膜冷却对高超声速飞行器等离子体鞘套的影响

以钝锥模型为研究对象,采用热化学非平衡计算方法并结合可压缩N-S方程、SST k-ω湍流模型,对钝锥模型肩部台阶喷流和头部逆向喷流流场进行了数值模拟。在考虑不同喷流压强、喷口位置和数量等因素的基础上,分析了主动式气膜冷却对等离子体鞘套的影响。结果表明:高超声速飞行器采用主动式气膜冷却技术时,喷口的数量、位置及喷流压强对等离子体密度均具有显著的影响。肩部的切向喷流可有效抑制模型壁面附近的等离子体密度,进而可能对高频电磁波的传输和目标雷达散射截面(RCS)产生影响。头部逆向喷流可显著改变等离子体的分布情况,不同的逆向喷流参数配置会导致明显的差异。