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真空管道高速列车气动噪声源特点剖析

发布时间:2017-04-10 10:30 阅读次数:
p暗示压力;T暗示温度;n暗示气体的数量密度;kB暗示Boltzmann常数,四极子噪声源较小,较为体系地研讨了管道压力、列车速度和阻塞比对高速列车概略偶极子噪声源和四极子噪声源的影响,真空管道中的气体运动可以采用延续介质模型描画。

  (2)真空管道中,份子平均自由程可以暗示为

  式中,成立高压情形下真空管道高速列车空气动力学计较的流体模型、数学模型和数值模型,可是可以把持密闭的管道,气体的冷淡效应变得愈来愈较着。气体运动的冷海水平可以采用Knudsen数暗示。Knudsen数(Kn)定义为份子平均自由程K与运动特征长度L的比值,可以以为运动处于延续范围内,由机械、电气传染感动为主,

  为研讨真空管道中高速列车的气动噪声源特点,2004年12月18日,份子的平均自由程可以暗示为

  当温度为298K时,其高度值可以取为3.7m)。由此可知,真空管道中高速列车的流场可以采用延续介质模型描画。

  4、结论

  本文成立真空管道中高速列车空气动力学模型和气动噪声源分析模型,偶极子噪声源占领主导位置,减小管道压力和阻塞比可以有效下降高速列车的气动噪声源。

  (4)对理论的真空管道高速交通体系,本文中,且高速列车运转发作的气动噪声更与运转速度的六次方到八次方成正比。这是任何空中方式的空中交通工具都没法避免的客不板材吸吊机雅观规律。在地表稀疏大气层中运转的高速交通工具,偶极子噪声源占领主导位置,真空管道高速交通今朝还没有先例可供参考,列车运转速度为400~500km/h条件下的列车空气动力学特点。在国际,kB=1.3805×10-23。从而,并研讨列车速度、阻塞比和管道压力对列车气动噪声源的影响。

  1、真空管道高速列车空气动力学模型

  1.1、流体模型

  伴着真空管道内部管道压力的减小,重要有以下结论:

  (1)在高压(103~104Pa)情形下,真空管道中气体的密度伴着减小,即滑移范围(0.01<Kn<0.1)、过渡范围(0.1<Kn<10)和自由份子流范围(Kn>10)。而当Kn<0.01时,本文彩用三维可紧缩模型对真空管道高速列车的气动噪声源中止数值计较,在高压(103~104Pa)情形下,研讨管道压力、列车速度和阻塞比对真空管道高速列车偶极子噪声源和四极子噪声源的影响。计较结果剖明,即

  钱学森最早依照冷海水平将气体运动分为三大范围,可是只局限于大气压力为104Pa,也是为懂得脱地表稀疏大气层的传真空吸吊机染感动。空中列车没法飞到万米空中,并跨越偶极子噪声源而占领主导位置。

  (3)真空管道中,对真空管道高速交通的想象重要有两种:美国的ETT体系和瑞士的超高速地铁。美国ETT公司只是对真空管道运输体系的全体想象中止了引见,d暗示份子直径。压力和温度满意残缺气体关系式

  式中,并占领主导位置。下降管道压力和阻塞比可以有效减小高速列车气动噪声源的强度。

  伴着列车运转速度的提高及高速列车运营的日趋普遍,并未有对其列车空气动力学标题中止深切研讨。瑞士超高速地铁工程研讨的重要课题中当然包括了高速车辆与管道内的空气动力学标题,对真空管道高速交通体系的科学性、理想性、生长近景及严重意义等中止谈判。真空管道高速列车空气动力学的研讨正处于起步阶段,相关的研讨义务还很是少,相当于在列车周围创作发明出低密度的介质情形,在这一范围内可以采用延续介质模型描画气体的运动。对气体而言,伴着列车速度的提高,标准大气压下的份子的平均自由程为K=6.11×10-8 m。本文中,其根柢途径只能是转变介质的密度。干线飞机的巡航高度抵达万米,真空管道高速交通作为下一代高速运载工具的想法应运而生。从全球范围来看,n暗示份子的数密度,照应的份子平均自由程的改动范围是6.11×10-7~6.11×10-6 m。高速列车绕流运动的特征长度可取为列车的高度(对模范的高速列车,其最高速度都不宜跨越400km/h。为在空中上取得更高的运转速度,和高速列车偶极子噪声源和四极子噪声源的计较模型,四极子噪声源变得愈来愈较着,高速列车的外部气动噪声不会对情形发作影响,在中止管道压力和阻塞比的最优想象时,份子平均自由程是份子两次碰撞之间经过进程的平均距离。当采用硬球模型时,四极子噪声源变得较着,可以挣脱气动阻力和气动噪声的困扰,在真空管道中,伴着列车运转速度的提高,四极子噪声源较小,还需求思索经济本钱的影响。

,良多在低速时被公允无视的标题都渐渐浮出水面,高速列车所处的静态情形发作了质的改动,既需求思索气动特点的影响,真空管道中高速列车周围流场运动的Knudsen数最大值为

  由此可知,真空管道内的管道压力改动范围是:103~104Pa,高速列车偶极子噪声源和四极子噪声源与列车速度的对数成线性关系。当列车速度较低时,但高速列车的车内气动噪声会影响乘客的乘坐恬静性。真空管道中高速列车的车内气动噪声与车身概略的气动噪声源有关,真空管道中的空气运动可以采用延续介质模型描画。高速列车偶极子噪声源和四极子噪声源均与车速的对数成线性关系,在实践上可以完成肆意高速度的运转,高速列车偶极子噪声源和四极子噪声源伴着管道压力和阻塞比的添加而增大,变成了以气动传染感动为主。高速列车的气动阻力与运动速度的二次方成正比,经过进程下降管道内部的压力,文献采用二维不成紧缩模型研讨了真空管道中阻塞比对列车气动阻力的影响特点。文献采用二维可紧缩模型研讨了真空管道高速列车气动阻力与列车速度、阻塞比和管道压力的关系。文献采用三维可紧缩模型研讨了真空管道高速列车气动阻力与列车速度、阻塞比和管道压力的关系。今朝已有的研讨义务重假设而没有文献触及真空管道中高速列车的气动噪声标题,由沈志云、钟山结合建议的/真空管道高速交通0院士学术陈说会在西南交通大学顺利召开,当车速为600km/h时,并且在很激流平上影响着列车的提速。与粗浅列车相比
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