發(fā)布時(shí)間：2020-04-17 08:24

【摘要】：本文基于計(jì)算流體力學(xué)方法,采用二維、三維數(shù)值計(jì)算模型以及動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)真空管道交通系統(tǒng)活塞風(fēng)的氣動(dòng)特性和變化規(guī)律進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算,分析了活塞風(fēng)在真空管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,研究了不同阻塞比、真空度、行車(chē)速度等作用條件對(duì)活塞風(fēng)的影響,為進(jìn)一步的真空管道交通系統(tǒng)工程應(yīng)用提供參考。首先,論文系統(tǒng)地介紹了活塞風(fēng)的基本特性,對(duì)活塞風(fēng)的增壓效能和環(huán)隙流場(chǎng)的流動(dòng)進(jìn)行了描述;針對(duì)真空管道交通系統(tǒng)的特性選擇了合適的基本控制方程和湍流模型;對(duì)真空管道交通系統(tǒng)的計(jì)算模型在數(shù)值仿真計(jì)算時(shí)的動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置與網(wǎng)格劃分做了詳細(xì)的介紹與分析。隨后,論文通過(guò)對(duì)真空管道交通系統(tǒng)的二維模型進(jìn)行數(shù)值仿真,分析了真空管道活塞風(fēng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。分析表明當(dāng)列車(chē)在管道中運(yùn)行時(shí),列車(chē)前方的空氣會(huì)被列車(chē)擠壓,空氣的密度變大,壓強(qiáng)升高;部分空氣會(huì)從列車(chē)前方通過(guò)環(huán)隙被擠壓至列車(chē)后方;列車(chē)后方的空氣會(huì)膨脹,空氣的密度減小,壓強(qiáng)降低�？諝鈮嚎s就會(huì)產(chǎn)生壓縮波,空氣膨脹就會(huì)產(chǎn)生膨脹波,它們會(huì)沿著管道進(jìn)行傳播,同時(shí)對(duì)列車(chē)的氣動(dòng)阻力產(chǎn)生作用。接著,論文對(duì)真空管道交通系統(tǒng)二維模型活塞風(fēng)的變化規(guī)律進(jìn)行了分析。分析表明,列車(chē)阻塞比增大,會(huì)導(dǎo)致列車(chē)前后的流量差增大,進(jìn)而導(dǎo)致列車(chē)的氣動(dòng)阻力上升,同時(shí)列車(chē)的阻塞比越大,馬赫波的能量越大;而列車(chē)壓強(qiáng)增大,也會(huì)導(dǎo)致列車(chē)前后的流量差增大,進(jìn)而導(dǎo)致列車(chē)的氣動(dòng)阻力上升,同時(shí)列車(chē)的壓強(qiáng)越大,馬赫波的能量越大;而列車(chē)速度增大,列車(chē)前后的流量差也會(huì)增大,進(jìn)而導(dǎo)致列車(chē)的氣動(dòng)阻力上升,但隨著列車(chē)速度的提升,列車(chē)氣動(dòng)阻力的上升趨勢(shì)會(huì)變緩。最后,論文通過(guò)對(duì)真空管道交通系統(tǒng)三維模型進(jìn)行數(shù)值仿真,對(duì)二維模型的仿真結(jié)果進(jìn)行了分析驗(yàn)證。分析表明當(dāng)列車(chē)在管道中運(yùn)行時(shí),的確會(huì)產(chǎn)生膨脹波與壓縮波,兩者會(huì)對(duì)列車(chē)的氣動(dòng)阻力產(chǎn)生影響,但三維模型的馬赫波能量明顯要比二維模型時(shí)小,對(duì)列車(chē)氣動(dòng)阻力的影響也更小。而阻塞比、壓強(qiáng)、速度的變化的確也會(huì)導(dǎo)致活塞風(fēng)的運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化,從而對(duì)列車(chē)氣動(dòng)阻力產(chǎn)生影響,但三維模型的阻力值相比于二維模型整體下降,且速度要達(dá)到更高的440 m/s,列車(chē)氣動(dòng)阻力的上升才會(huì)變緩。
【圖文】：

真空管道交通系統(tǒng)

圖 1.2 美國(guó) ET3.com 公司的真空管道磁懸浮系統(tǒng)9 年，美國(guó)的工程師 Daryl Oster 在經(jīng)過(guò)多年的研究與設(shè)計(jì)之后獲系統(tǒng)的發(fā)明專(zhuān)利，這是世界上第一個(gè)真空管道交通系統(tǒng)的發(fā)明空管道運(yùn)輸系統(tǒng)被世界科學(xué)技術(shù)發(fā)明史正式記錄。同年，Dary
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U171;TB711

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

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7 李炎炎;真空管道運(yùn)輸系統(tǒng)管道實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透拍钤O(shè)計(jì)[D];西南交通大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：2630658