真空管道交通系統(tǒng)(VTT)中,列車(chē)在狹長(zhǎng)的低壓受限空間內(nèi)高速行駛,那些低速并不凸顯的問(wèn)題(氣動(dòng)阻力、升力、氣動(dòng)噪聲等)都變得不容忽視,這些問(wèn)題大大降低了乘客乘坐的舒適性和安全性,成為制約VTT實(shí)現(xiàn)的主要因素。要想早日實(shí)現(xiàn)真空管道交通系統(tǒng)的設(shè)想,必須研究并提升其氣動(dòng)性能。高速列車(chē)頭型的設(shè)計(jì)涉及復(fù)雜的強(qiáng)流固耦合問(wèn)題,而解決這些問(wèn)題的根本方法是對(duì)列車(chē)頭部開(kāi)展多目標(biāo)優(yōu)化。本文建立受限空間內(nèi)高速列車(chē)頭型的三維模型,并以列車(chē)鼻尖長(zhǎng)度L和頭部高度H為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量,以氣動(dòng)阻力和升力為優(yōu)化目標(biāo),利用網(wǎng)格自動(dòng)變形軟件Sculptor、CFD計(jì)算軟件Fluent和多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件Isight進(jìn)行聯(lián)合仿真,實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格的自動(dòng)變形和和系統(tǒng)內(nèi)流場(chǎng)的自動(dòng)計(jì)算,基于遺傳算法對(duì)設(shè)計(jì)變量進(jìn)行自動(dòng)尋優(yōu)和頭型的自動(dòng)優(yōu)化。優(yōu)化完成后,得到影響優(yōu)化目標(biāo)阻力和升力的關(guān)鍵設(shè)計(jì)變量,并分析了他們之間的相關(guān)性。通過(guò)多目標(biāo)優(yōu)化得到一系列的Pareto最優(yōu)頭型。研究表明:列車(chē)頭部的長(zhǎng)度對(duì)阻力的影響比較大,貢獻(xiàn)率達(dá)到38%;列車(chē)頭部的高度能夠?qū)α熊?chē)所受到的升力產(chǎn)生較大的影響,貢獻(xiàn)率達(dá)到33.6%。研究了優(yōu)化目標(biāo)與這兩個(gè)設(shè)計(jì)變量之間的非線性關(guān)系...

【文章頁(yè)數(shù)】：95 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1三類噪聲與列車(chē)速度的關(guān)系示意圖

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文3圖1-1三類噪聲與列車(chē)速度的關(guān)系示意圖Fig.1-1Adiagramoftherelationshipbetweenthreetypesofnoiseandtrainspeed受氣動(dòng)阻力和噪聲的影響，使高鐵難以突破500km/h的速度屏障。既然空氣阻力....

圖1-2真空管道交通系統(tǒng)

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文3圖1-1三類噪聲與列車(chē)速度的關(guān)系示意圖Fig.1-1Adiagramoftherelationshipbetweenthreetypesofnoiseandtrainspeed受氣動(dòng)阻力和噪聲的影響，使高鐵難以突破500km/h的速度屏障。既然空氣阻力....

圖1-3HyperloopOne的測(cè)試裝置

青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文7至此，真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)這個(gè)神奇的科技狂想，在歷經(jīng)一個(gè)多世紀(jì)的曲折之后，終于要在美國(guó)逐步地落地開(kāi)花。圖1-3HyperloopOne的測(cè)試裝置Fig.1-3TestdeviceofHyperloopOne1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀在國(guó)際上，在真空管道交通系統(tǒng)....

圖1-4真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)試驗(yàn)線“Super-Maglev”Fig.1-4Testline"supermaglev"ofhightemperaturesuperconductingmaglevtrain

多項(xiàng)專利[20]。2011年9月，西南交通大學(xué)搭建的超導(dǎo)與新能源開(kāi)發(fā)中心主任趙勇教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研制出全球首個(gè)真空度可達(dá)0.012個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的真空管道交通試驗(yàn)系統(tǒng)并順利通過(guò)教育部的驗(yàn)收，這標(biāo)志著我國(guó)的真空管道運(yùn)輸研究已進(jìn)入試驗(yàn)研究階段[29]。2013年，賈文廣等人通過(guò)改變阻塞比....

本文編號(hào)：3910830