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登錄列車風阻的案例
列車氣動外形分析:車頭越尖越好嗎?
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,減小列車風阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設計必經的步驟之一,那么,列車頭的風阻到底能達到一個什么樣的程度呢?
以往對于列車、汽車、飛機等進行外形氣動分析,依靠的主要是按比例縮小的風洞模型試驗。簡單地說,就是按一定比例做一個產品的縮小模型,將它靜置于一個高速空氣流動的環境,風向與模型車頭的方向相逆,以模擬產品在真實環境中行進的情況,并從中測算風阻等數據。目前,很多重要交通、國防裝備依然要進行風洞試驗。央視紀錄片《超級工程》曾出現CRRC動車組縮小比例模型風洞試驗的畫面。
CRRC風洞試驗(圖片來自紀錄片《超級工程》,侵權請聯系刪除)
但隨著20世紀60年代起計算流體力學理論(CFD)和計算機的發展,CFD相關軟件在這些裝備的氣動分析方面起著越來越重要的作用。人們通過質量守恒、動量守恒和能量守恒三大方程為世界上大多數物理、化學現象建立了離散化的數學模型并不斷完善,而計算機技術的發展有支持了復雜幾何和現象的大規模運算。加上對于高速列車、大型飛機的風洞試驗成本極高、周期長,而CFD技術則更有效率上的優勢。有分析稱,目前90%的風洞試驗已被CFD模擬所取代。所以,一個算法完善的CFD工具在計算列車風阻上已不存在問題。
這里散仙使用Star-CCM+進行列車風洞系統建模和CFD模擬。首先依照國內比較常見的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的長方體風洞中。
展開 技術鄰周報Q14:時程分析/ABAQUS/動力系統/Fluent/沖壓分析/振動噪聲/LS-DYNA/氣動分析...
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,減小列車風阻。外形氣動性能分析是高鐵列車頭外形設計必經的步驟之一,那么,列車頭的風阻到底能達到一個什么樣的程度呢?
12、基于ABAQUS的建筑結構時程分析
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強烈晃動現象,一位當時在賽格大廈電子企業工作者坦言大廈出現明顯晃動后,他們沒法在高樓里安心工作。正當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了晃動。雖然晃動的感覺沒有18日強烈,但依然引發了一定的恐慌情緒,有些公司將自己的重點文件和設備打包帶離了賽格大廈,另覓地點存放。
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展開 汽車大觀|黃河:中國重卡60年品牌向上的縮影
尤其是借鑒列車風阻和外流場優化設計的風阻系數,可以小于0.4,為全球最低。這是一項顛覆性的技術,憑借風阻系數小于0.4,新一代黃河重卡的油耗表現全面超越進口車型。與國內其他自主品牌重卡相比,也具備百公里節油4L的低油耗優勢。
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系列發動機+ 2.0版本中國重汽自主AMT變速器+ MCY系列驅動橋的黃金動力鏈。
更值一提的亮點,是新一代黃河重卡對于自動駕駛技術的應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,其自動駕駛技術和智能化水平,必將成為其產品競爭力的重要指標。
在新一代黃河干線物流牽引車上,已經具備L2級自動駕駛技術,同時預留了L3級自動駕駛系統接口,可滿足未來L3級自動駕駛功能拓展的需要。
360°環視、疲勞預警、全力制動提醒、自動雨刮、自適應大燈、智能保養提醒、高速未關窗提醒、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用,顯然印證了中國重汽持續創新和踐行新黃河復興的決心。
新四化浪潮席卷下的中國汽車產業,正在發生重大變革。新技術、新品牌、新營銷、新服務等形成的全新的產業格局,無不加速沖擊著傳統的汽車產業,乘用車如是,商用車亦如是。沒有人能繼續安享曾經的輝煌,只有積極擁抱變革,不斷自主創新,才有角力潮頭浪尖的實力。黃河,應繼續創新,奔騰向前。
展開 秒停”超級高鐵現實嗎?“秒停”容易“商用”尷尬
此外,我國CRH380AM還使用了“風阻制動”,通過在列車端部升起風阻板,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,電磁鐵與鋼軌間產生渦流發熱,將動能轉為熱能消耗掉。
“按馬斯克所述,乘客艙質量約在幾百公斤左右。動能是質量與速度平方的乘積。速度較大,但質量較小,制動要消耗的能量并不‘巨大’。以現有成熟的長定子驅動技術,實現‘秒停’不費力,‘再生制動’就可實現。”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,現有交通工具“減速度”均控制在0.5g以內。
“速度越大,減速度應該越小。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異體質者,可承受這種‘加碼’的減速度。”楊穎補充。
據悉,我國350公里時速復興號高速動車組,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,不具“現實性”。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。
“這更像‘玩具’。即便能‘秒停’,但會產生超大電流和功率的需求。單節車沒有商業價值。如果在此‘要求’下,做成數百米長列車,乘客承受不了此減速度不說,僅其要求地面提供數十兆瓦級的短時加、減速功率,在經濟上就很不劃算。”陳高華說。
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