基于相似理論的真空管道交通系統(tǒng)運行特性的研究
本文選題:真空管道交通系統(tǒng) + 相似理論。 參考:《真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報》2015年09期
【摘要】:為了探索列車運行時真空管道交通(ETT)系統(tǒng)中熱壓耦合的氣動特性,建立EET系統(tǒng)三維數(shù)學(xué)模型及物理模型,對系統(tǒng)的運行特性進行了仿真,結(jié)果表明:列車的最前端駐點處出現(xiàn)壓力的最大值,車尾卡門渦街處出現(xiàn)壓力的最小值。但由于該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸巨大,計算耗時長,工作量大,因此基于相似準(zhǔn)則,結(jié)合ETT系統(tǒng)的運行特點,推導(dǎo)了ETT系統(tǒng)的相似準(zhǔn)則方程,并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)的運行特性進行了研究,結(jié)果表明:在相似理論指導(dǎo)下,當(dāng)小尺寸模型時,系統(tǒng)的壓力場與原模型的壓力場分布情況相似,最高和最低壓力值仍然出現(xiàn)在列車的最前端駐點和車尾卡門渦街處,壓力梯度變化云圖相似,隨著列車運行速度的增加壓差呈拋物線式增長,最高溫度同樣呈拋物線式增長趨勢,數(shù)值仿真結(jié)果與原模型尺寸的結(jié)果相比,壓力場的最大相對誤差為0.56%,溫度場的最大相對誤差為0.16%,均可以接受,因此在相似理論指導(dǎo)下,可以有效縮短ETT系統(tǒng)的數(shù)值計算周期。
[Abstract]:In order to explore the aerodynamic characteristics of the thermo-pressure coupling in the vacuum pipeline ETT system, a three-dimensional mathematical model and a physical model of the EET system are established, and the operation characteristics of the EET system are simulated. The results show that the maximum pressure appears at the stop point at the front end of the train and the minimum pressure at the Karman vortex street at the rear end of the train. However, due to its large structure size, long calculation time and heavy workload, the similarity criterion equation of ETT system is derived based on the similarity criterion and the operation characteristics of ETT system. On this basis, the operating characteristics of the system are studied. The results show that under the guidance of the similarity theory, the pressure field of the system is similar to that of the original model under the guidance of the small size model. The highest and lowest pressure values still appear at the front end of the train and the Karman vortex street. The change of pressure gradient is similar, and the pressure difference increases in parabola with the increase of train speed. The maximum temperature also shows a parabolic growth trend. Compared with the results of the original model, the maximum relative error of the pressure field is 0.56 and the maximum relative error of the temperature field is 0.160.The maximum relative error of the temperature field is acceptable, so under the guidance of the similarity theory, the maximum relative error of the pressure field is 0.56 and the maximum relative error of the temperature field is 0.16. The numerical calculation period of ETT system can be shortened effectively.
【作者單位】: 青島科技大學(xué)機電工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(No.51206085)
【分類號】:U270.1;U171
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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本文編號:2042347
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