列車風(fēng)阻
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-08-24
列車風(fēng)阻的實例教程
對于散仙這么一個小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時左右，現(xiàn)在高鐵僅需7小時左右。我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風(fēng)阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設(shè)計必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風(fēng)阻到底能達(dá)到一個什么樣的程度呢？
以往對于列車、汽車、飛機等進(jìn)行外形氣動分析，依靠的主要是按比例縮小的風(fēng)洞模型試驗。簡單地說，就是按一定比例做一個產(chǎn)品的縮小模型，將它靜置于一個高速空氣流動的環(huán)境，風(fēng)向與模型車頭的方向相逆，以模擬產(chǎn)品在真實環(huán)境中行進(jìn)的情況，并從中測算風(fēng)阻等數(shù)據(jù)。目前，很多重要交通、國防裝備依然要進(jìn)行風(fēng)洞試驗。央視紀(jì)錄片《超級工程》曾出現(xiàn)CRRC動車組縮小比例模型風(fēng)洞試驗的畫面。
CRRC風(fēng)洞試驗（圖片來自紀(jì)錄片《超級工程》，侵權(quán)請聯(lián)系刪除）
但隨著20世紀(jì)60年代起計算流體力學(xué)理論（CFD）和計算機的發(fā)展，CFD相關(guān)軟件在這些裝備的氣動分析方面起著越來越重要的作用。人們通過質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒三大方程為世界上大多數(shù)物理、化學(xué)現(xiàn)象建立了離散化的數(shù)學(xué)模型并不斷完善，而計算機技術(shù)的發(fā)展有支持了復(fù)雜幾何和現(xiàn)象的大規(guī)模運算。加上對于高速列車、大型飛機的風(fēng)洞試驗成本極高、周期長，而CFD技術(shù)則更有效率上的優(yōu)勢。有分析稱，目前90%的風(fēng)洞試驗已被CFD模擬所取代。所以，一個算法完善的CFD工具在計算列車風(fēng)阻上已不存在問題。
這里散仙使用Star-CCM+進(jìn)行列車風(fēng)洞系統(tǒng)建模和CFD模擬。首先依照國內(nèi)比較常見的A型高鐵列車頭建模，列車截面寬3m，高3.8m，總長約50m，列車頭型按常見的和諧號建模。車底和其余部位做了幾何簡化。并置于一個長60m、寬15m、高10m的長方體風(fēng)洞中。
展開 12、列車氣動外形分析：車頭越尖越好嗎？
作者：
白露丹楓
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821039
近年來，我國的高鐵取得了長足發(fā)展，以至于開始在海外的競爭中也開始聲譽顯赫。對于散仙這么一個小老百姓而言，可能最直接的感受就是，從成都到蘭州特快列車需要19小時左右，現(xiàn)在高鐵僅需7小時左右。我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風(fēng)阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設(shè)計必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風(fēng)阻到底能達(dá)到一個什么樣的程度呢？
12、基于ABAQUS的建筑結(jié)構(gòu)時程分析
作者：
??N
鏈接：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1821345
2021年5月18日下午，位于深圳市華強北商圈的賽格大廈出現(xiàn)強烈晃動現(xiàn)象，一位當(dāng)時在賽格大廈電子企業(yè)工作者坦言大廈出現(xiàn)明顯晃動后，他們沒法在高樓里安心工作。正當(dāng)人們還不明具體原因時，5月19日中午和20日中午大樓再次出現(xiàn)了晃動。雖然晃動的感覺沒有18日強烈，但依然引發(fā)了一定的恐慌情緒，有些公司將自己的重點文件和設(shè)備打包帶離了賽格大廈，另覓地點存放。
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展開 尤其是借鑒列車風(fēng)阻和外流場優(yōu)化設(shè)計的風(fēng)阻系數(shù)，可以小于0.4，為全球最低。這是一項顛覆性的技術(shù)，憑借風(fēng)阻系數(shù)小于0.4，新一代黃河重卡的油耗表現(xiàn)全面超越進(jìn)口車型。與國內(nèi)其他自主品牌重卡相比，也具備百公里節(jié)油4L的低油耗優(yōu)勢。
若以干線物流運輸平均車速70km/h，年行駛里程30萬公里，油耗降低8%-10%計算，新一代黃河重卡每車每年可節(jié)省油費6-7萬元。
三大件方面，新一代黃河重卡匹配了專用MC系列/濰柴H系列發(fā)動機+ 2.0版本中國重汽自主AMT變速器+ MCY系列驅(qū)動橋的黃金動力鏈。
更值一提的亮點，是新一代黃河重卡對于自動駕駛技術(shù)的應(yīng)用和多項智能功能和配置的使用。一款面向未來的高端重卡，其自動駕駛技術(shù)和智能化水平，必將成為其產(chǎn)品競爭力的重要指標(biāo)。
在新一代黃河干線物流牽引車上，已經(jīng)具備L2級自動駕駛技術(shù)，同時預(yù)留了L3級自動駕駛系統(tǒng)接口，可滿足未來L3級自動駕駛功能拓展的需要。
360°環(huán)視、疲勞預(yù)警、全力制動提醒、自動雨刮、自適應(yīng)大燈、智能保養(yǎng)提醒、高速未關(guān)窗提醒、油箱防盜提醒、軸承異常提醒等智能化功能配置，則是在全面考量了快遞快運用戶的需求特點后，呈現(xiàn)的一套全方位解決方案和駕乘體驗。
這些高端配置、自動駕駛和智能科技在新一代黃河重卡上的應(yīng)用，顯然印證了中國重汽持續(xù)創(chuàng)新和踐行新黃河復(fù)興的決心。
新四化浪潮席卷下的中國汽車產(chǎn)業(yè)，正在發(fā)生重大變革。新技術(shù)、新品牌、新營銷、新服務(wù)等形成的全新的產(chǎn)業(yè)格局，無不加速沖擊著傳統(tǒng)的汽車產(chǎn)業(yè)，乘用車如是，商用車亦如是。沒有人能繼續(xù)安享曾經(jīng)的輝煌，只有積極擁抱變革，不斷自主創(chuàng)新，才有角力潮頭浪尖的實力。黃河，應(yīng)繼續(xù)創(chuàng)新，奔騰向前。
展開 此外，我國CRH380AM還使用了“風(fēng)阻制動”，通過在列車端部升起風(fēng)阻板，加大動車組空氣阻力；德國、日本使用“渦流制動”，制動時將一套電磁鐵置于鋼軌上方，通電后，電磁鐵與鋼軌間產(chǎn)生渦流發(fā)熱，將動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉。
“按馬斯克所述，乘客艙質(zhì)量約在幾百公斤左右。動能是質(zhì)量與速度平方的乘積。速度較大，但質(zhì)量較小，制動要消耗的能量并不‘巨大’。以現(xiàn)有成熟的長定子驅(qū)動技術(shù)，實現(xiàn)‘秒停’不費力，‘再生制動’就可實現(xiàn)。”楊穎說。
“秒停”很容易 “商用”很尷尬
對馬斯克的測試，楊穎表示不用太“興奮”，譬如美國航空母艦上MK-73型攔阻索，可使30噸重的艦載機以260公里時速著艦，滑跑91.5米停止，減速度約3g，同比難度遠(yuǎn)高于這項測試。
“研制超級高鐵，最終是為了成為大眾交通工具。它的啟動加速度和制動減速度不能超過普通健康人的承受限值。目前看，普通人承受的減速度限值約為0.5g。”中車株洲所研究院副院長陳高華說。也因此，現(xiàn)有交通工具“減速度”均控制在0.5g以內(nèi)。
“速度越大，減速度應(yīng)該越小。公交車緊急剎車，乘客已‘人仰馬翻’。飛機降落稍‘猛’，乘客在飛機落地瞬間心里也會‘咯噔’一下。只有飛行員等具特殊優(yōu)異體質(zhì)者，可承受這種‘加碼’的減速度。”楊穎補充。
據(jù)悉，我國350公里時速復(fù)興號高速動車組，緊急制動大約需6.5公里制動距離。正常制動下，需8—10公里制動距離。對613公里時速，制動距離僅1.2公里的“極限”挑戰(zhàn)，不具“現(xiàn)實性”。專家稱，該“超級高鐵乘客艙”還在原理驗證樣機階段，離工程樣機差距尚遠(yuǎn)。
“這更像‘玩具’。即便能‘秒停’，但會產(chǎn)生超大電流和功率的需求。單節(jié)車沒有商業(yè)價值。如果在此‘要求’下，做成數(shù)百米長列車，乘客承受不了此減速度不說，僅其要求地面提供數(shù)十兆瓦級的短時加、減速功率，在經(jīng)濟上就很不劃算。”陳高華說。
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我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風(fēng)阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設(shè)計必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風(fēng)阻到底能達(dá)到一個什么樣的程度呢？
我們所見到高鐵列車車頭大多是近似尖頭狀的，很顯然，這是為了列車頭有更好的外形氣動性能，以降低高速行駛時迎面的垂直于截面的滯止壓力，減小列車風(fēng)阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設(shè)計必經(jīng)的步驟之一，那么，列車頭的風(fēng)阻到底能達(dá)到一個什么樣的程度呢？
以往對于列車、汽車、飛機等進(jìn)行外形氣動分析，依靠的主要是按比例縮小的風(fēng)洞模型試驗。
尤其是借鑒列車風(fēng)阻和外流場優(yōu)化設(shè)計的風(fēng)阻系數(shù)，可以小于0.4，為全球最低。這是一項顛覆性的技術(shù)，憑借風(fēng)阻系數(shù)小于0.4，新一代黃河重卡的油耗表現(xiàn)全面超越進(jìn)口車型。與國內(nèi)其他自主品牌重卡相比，也具備百公里節(jié)油4L的低油耗優(yōu)勢。
若以干線物流運輸平均車速70km/h，年行駛里程30萬公里，油耗降低8%-10%計算，新一代黃河重卡每車每年可節(jié)省油費6-7萬元。
此外，我國CRH380AM還使用了“風(fēng)阻制動”，通過在列車端部升起風(fēng)阻板，加大動車組空氣阻力；德國、日本使用“渦流制動”，制動時將一套電磁鐵置于鋼軌上方，通電后，電磁鐵與鋼軌間產(chǎn)生渦流發(fā)熱，將動能轉(zhuǎn)為熱能消耗掉。
“按馬斯克所述，乘客艙質(zhì)量約在幾百公斤左右。動能是質(zhì)量與速度平方的乘積。速度較大，但質(zhì)量較小，制動要消耗的能量并不‘巨大’。
