電磁式磁軌制動(dòng)器極靴噴水降溫?cái)?shù)值模擬開(kāi)題報(bào)告

電磁式磁軌制動(dòng)器極靴噴水降溫?cái)?shù)值模擬開(kāi)題報(bào)告一、選題背景及意義電磁式磁軌制動(dòng)器作為一種新型交通運(yùn)輸工具電力制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件受到廣泛關(guān)注。在高速列車(chē)、地鐵、城市軌道交通等交通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。隨著運(yùn)輸工具的高速化，制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)熱問(wèn)題嚴(yán)重，如何有效地解決制動(dòng)器散熱問(wèn)題成為當(dāng)前電磁式磁軌制動(dòng)器研究的重點(diǎn)之一。噴水降溫技術(shù)利用水的噴射能夠有效地改善電磁式磁軌制動(dòng)器制動(dòng)性能，減少短時(shí)間內(nèi)高溫對(duì)設(shè)備的影響，提高設(shè)備壽命和可靠性。而在制動(dòng)器制動(dòng)過(guò)程中，由于高速列車(chē)制動(dòng)時(shí)發(fā)生的能量變化，制動(dòng)器內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量，使得制動(dòng)器表面溫度增加，甚至出現(xiàn)局部高溫現(xiàn)象，如果不及時(shí)采取降溫措施，則會(huì)影響制動(dòng)器使用壽命和穩(wěn)定性。因此，針對(duì)電磁式磁軌制動(dòng)器噴水降溫技術(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬分析，研究制動(dòng)器噴水降溫對(duì)制動(dòng)器性能的影響規(guī)律和內(nèi)部流動(dòng)和傳熱機(jī)理，對(duì)于提高電磁式磁軌制動(dòng)器的制動(dòng)性能以及延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命等方面具有重要的意義。二、研究?jī)?nèi)容1.建立電磁式磁軌制動(dòng)器的數(shù)學(xué)模型，包括電磁場(chǎng)模型、熱傳導(dǎo)模型和流體力學(xué)模型等。2.基于計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法，對(duì)制動(dòng)器噴水降溫過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，分析噴水參數(shù)對(duì)溫度分布的影響。3.研究制動(dòng)器內(nèi)部的流動(dòng)和傳熱機(jī)理，探究噴水冷卻作用在制動(dòng)器內(nèi)部的傳熱過(guò)程。4.研究噴水降溫對(duì)制動(dòng)器性能的影響規(guī)律，分析噴水降溫對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)性能的提高和設(shè)備壽命的延長(zhǎng)等方面的作用。三、研究方法1.建立電磁式磁軌制動(dòng)器的數(shù)學(xué)模型，在數(shù)字仿真平臺(tái)上對(duì)其進(jìn)行模擬。2.選擇Fluent等軟件，基于CFD方法對(duì)電磁式磁軌制動(dòng)器噴水降溫過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，確定噴水參數(shù)，在制動(dòng)器內(nèi)部流動(dòng)和傳熱機(jī)理方面進(jìn)行分析。3.通過(guò)建立多種不同的數(shù)值模擬方案，研究噴水降溫對(duì)制動(dòng)器性能的影響，比較各種方案的性能差異。四、預(yù)期成果1.建立電磁式磁軌制動(dòng)器數(shù)值模型，分析制動(dòng)器內(nèi)部溫度分布和流動(dòng)傳熱情況。2.通過(guò)數(shù)值模擬，探究噴水降溫過(guò)程中不同參數(shù)對(duì)電磁式磁軌制動(dòng)器的影響。3.研究噴水降溫對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)性能和使用壽命的影響規(guī)律，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，為電磁式磁軌制動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制造提供科學(xué)依據(jù)。五、研究難點(diǎn)在電磁式磁軌制動(dòng)器噴水降溫過(guò)程中，流體相變問(wèn)題和邊界效應(yīng)等問(wèn)題需要考慮。同時(shí)，由于制動(dòng)器內(nèi)部的空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模擬過(guò)程需要考慮多個(gè)物理場(chǎng)協(xié)同作用。六、研究計(jì)劃第一年：建立電磁式磁軌制動(dòng)器數(shù)值模型，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析制動(dòng)器內(nèi)部溫度分布和流動(dòng)傳熱情況。第二年：基于CFD方法進(jìn)行數(shù)值模擬，探究噴水降溫過(guò)程中不同參數(shù)對(duì)電磁式磁軌制動(dòng)器的影響。第三年：研究噴水降溫對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)性能和使用壽命的影響規(guī)律，提出相應(yīng)的優(yōu)化措施，為電磁式磁軌制動(dòng)器的設(shè)計(jì)和制造提供科學(xué)依據(jù)。七、參考文獻(xiàn)1.王瓊，王書(shū)利.磁懸浮列車(chē)的電磁式磁軌制動(dòng)器建模及示范[J].物理學(xué)報(bào),2018,67(18):185602.2.王汪.基于CFD的電磁式磁軌制動(dòng)器噴水降溫?cái)?shù)值模擬[J].制造技術(shù)與