建立了以CRH3系列某型高速列车为原型的空气动力学数值模型,研究了桥梁防护墙及其结构参数对高速列车气动特性的影响.结果表明:由于防护墙的存在,使得空气在防护墙处形成绕流,同时在防护墙外壁侧形成了涡旋,涡旋不断向后发展、增大,并在中间车的后转向架与尾车的前转向架处出现耗散、脱落以及新涡旋生成的现象.绕流与涡旋的作用导致整车升力平均下降了39.25%,升力减小;并且随着防护墙高度的升高,同样导致了整车升力的减小,升力平均降低了43.77%.

通过简化偶合器勺管与旋转外壳的位置关系，建立勺管与旋转外壳干涉的数学模型，建立优化目标函数和约束条件，编制优化程序及优化处理，将优化结果与实际产品的设计参数进行比较，并将优化结果进行三维建模．结果表明：优化结果正确，优化程序可以应用于系列偶合器优化，为设计提供最优化的设计参数．

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

建立动车组三车编组侧风下明线运行的三维计算模型,对其侧风工况空气流场随风向角变化特性进行数值计算.对列车运行速度为216 km/h、侧风风向角选取范围为-24°~+24°(间隔为3°),共计17个工况的流场进行了数值分析.将数值模拟中列车表面测点不同风向角下的压力系数与风洞试验数据进行对比,数值模拟结果与风洞试验结果的压力曲线趋势一致,且测点的表面压力系数误差在10%以内,证明了数值计算模型与计算方法的可行性;研究了不同风向角下车体表面压力分布规律、速度矢量分布规律及各项气动力参数.计算结果表明随风向角的增大,车身表面压力与周围来流速度分布不对称性增大,头车最大压力滞止点出现在迎风面鼻端处,迎风侧出现较多正压区,背风侧出现较多负压区;整车阻力系数同侧风风向角的关系曲线满足高斯函数方程,列车阻力系数随着风向角的...

建立了风屏障在突变风与列车风耦合作用下的三维仿真模型,分别研究了透风率为30%的风屏障在横风、突变风及车致脉动风耦合作用的气动响应,分析了其表面的气动压力分布特征及原因.结果表明,风屏障受到横风与车致脉动风耦合作用时,车致脉动风产生的压力对风屏障起主要作用,横风作用减小了风屏障所受头波的正压峰值,增大了其尾波的负压峰值.当风屏障在受到突变风(风速平均值13.8 m/s)与车致脉动风耦合作用时,风屏障所受的压力比横风(风速13.8 m/s)作用下大得多,情况复杂也得多,风屏障所受的头波正压峰值扩大了9.7倍,尾波负压峰值扩大了2.4倍,气动压力变化率增大了2.5倍,持续作用时间增大了2.4倍.

为研究高速列车受电弓流线型结构对受电弓气动特性的影响,基于计算流体力学理论,构建某型号高速列车4车编组模型.采用k-ω SST湍流模型进行数值模拟,分析得到流线型结构对受电弓的气动特性及流场的影响.计算结果表明流线型受电弓减小了滞止区面积和迎风面积,并减缓了受电弓尾部涡流,从而有效降低了受电弓受到的压差阻力,相较于现役的CX-PG型受电弓单弓气动阻力降低了11.5%,整车气动阻力降低了0.9%.流线型受电弓受到的升力较CX-PG型受电弓高出一个量级.受电弓局部结构对阻力有一定影响,采用一体流线型包裹的弓角结构和一体式绝缘子结构的流线型受电弓取得了更好的气动特性,相较于现役CX-PG型受电弓,单弓气动阻力降低了15.9%,整车气动阻力降低了1.8.

针对高速列车设备舱裙板在气动载荷作用下的结构强度问题,对设备舱裙板的静压力和气动疲劳性能进行试验和仿真分析研究.依据高速列车设备舱裙板气动性能技术条件和试验周期要求,提出气缸加载试验方法并设计覆盖裙板和格栅的一体式工装,试验结果表明设备舱裙板测点应力都小于材料屈服强度,并且裙板无永久变形和损伤.通过接触非线性仿真分析将试验工装改进为分离式工装,分离式工装减重77%,可降低工装成本和缩短试验周期.

基于Fluent软件,应用动网格及UDF技术对间隙密封活塞运动过程进行数值模拟.通过动网格的生成与消亡,解决活塞与缸筒间相对运动所导致的计算区域瞬时变化的问题.得到密封间隙一定的条件下,拉伸液压缸压力及速度矢量随时间变化的仿真结果.为确定间隙密封的密封间隙值提供了依据.

以某型号高速列车为基础,针对3种不同设计形式的外风挡结构,包括有缝隙外风挡、无缝隙外风挡和底部拆除外风挡,对列车明线运行时外风挡周围流场分布和外风挡所受的气动载荷的仿真分析研究.计算结果表明:外风挡附近的压力急剧变化,随列车运行速度增加,外风挡受到气动载荷增加.对于有缝外风挡和底部拆除外风挡方案,外风挡受到拉伸拱形胶囊向胶囊外部的拉力,而对于无缝隙外风挡,外风挡受到挤压拱形胶囊向胶囊内部的压力.无缝隙外风挡与有缝隙外风挡方案相比,外风挡受到压差减小;底部拆除外风挡方案与有缝隙外风挡相比,使外风挡胶囊受到压差也明显减小.通过空气动力学线路试验证实仿真分析计算得到外风挡压差与试验结果相差不大,因此仿真分析结果可以用来指导外风挡设计.

通过对现有40钻机传动装置的优缺点进行分析，结合液力传动的特点，相继开发了高效率的Y0750、Y07503液力偶合器传动箱．使油田钻机传动装置的效率提高了14％，大大节省了燃油消耗，提高了动力机组及传动部件的寿命．