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真空管道磁悬浮列车空气动力学问题仿真分析
| 论文题名： | 真空管道磁悬浮列车空气动力学问题仿真分析 |
| 关键词： | 真空管道运输;磁悬浮列车;阻塞比;拦阻位移;仿真分析 |
| 摘要： | 能源的短缺和人们对于出行和物流配送时间要求逐步提高，航运、铁路、水运和公路运输终会遇到自己的发展瓶颈，而真空管道磁悬浮列车具有的诸多优势使其备受关注。目前国内外对于真空管道的研究工作比较少，由于未来真空管道磁悬浮列车速度设计在600～1000km/h，对于高速行驶在管道中的列车，虽然没有机械摩擦力，而管道没有抽成真空那么空气阻力也是不可忽略的因素;同时对于高速行驶的列车其救援也必须引起我们的关注。所以本文主要探讨不同头车、尾车的流线型设计，不同真空度和不同阻塞比对磁浮列车空气阻力的影响规律;同时对磁悬浮列车制动失效时提出一种救援方案。 本文第一章，主要介绍了论文的研究内容和可行性，通过介绍真空管道的研究背景阐述了所研究课题的意义，最后列举了国内外三种真空管道系统。 第二章，通过对运行过程中列车流场的描述，简要的介绍了列车空气动力学问题的研究方法和本文所用仿真软件以及计算流体动力学三大理论。 第三章，基于粘性流体的N-S方程和标准k-ε双方程湍流模型，运用ANSYS/FLOTRAN软件对不同真空度，不同阻塞比、不同头车和尾车的真空管道磁浮列车所受空气阻力进行数值仿真。 第四章，对西南交通大学超导与新能源研究开发中心超导与磁悬浮技术教育部重点实验室真空管道磁悬浮测试平台上得到的不同真空度和不同阻塞比情况下磁悬浮列车与其气动阻力关系的实验数据曲线和推导关系式的曲线进行比较分析。 第五章，借助于现今舰载飞机的拦阻着舰技术并以牛顿第二定律为依据，通过对分析模型得到的基本关系方程的推导、求解，从而推导出列车在拦阻索减速制动过程中，其拦阻位移、拦阻力和列车初速度三者之间的基本关系式。 最终文章得到了对于将来真空管道磁悬浮列车安全和经济运行参数的相对优化值，这些将为未来真空管道磁悬浮列车建设提供一定的参考和指导意义。 |
| 作者： | 陈绪勇 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 赵立峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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