解冻库内气流组织分析与模拟研究

发布时间：2023-02-28 21:09

　　铁路运输是大宗散装货物的主要运输方式,我国北方严寒地区冬季运输的易冻散粒货物(煤炭、矿粉、粘土等)易与运输货物列车底部、侧墙等部位冻结在一起。室外温度越低、运输时间越长,货物将冻结越严重。因此,需设置解冻装置在货物运输列车到达目的地后对货物进行解冻,以便利于货物的装卸。而冻结货物如何高效解冻,同时不伤害车辆结构,是货主方、铁路方所共同关心的问题。目前,解冻库是我国广泛使用的解冻装置。但是,现有的解冻库(热风加热型解冻库)存在着一些缺点,导致车辆在解冻库内解冻过程中出现列车零部件损坏、货物解冻不均匀等一系列问题,即造成了能源的浪费,同时又导致经济的损失。结合国家出台的相关标准及解冻库实际使用情况,得出当解冻库内出风口总出风量的1/3吹向车辆下边梁时较优,可同时保证与货车底部、侧墙冻结的货物都能解冻均匀,并最大效率利用解冻热源,节约解冻时间。本文首先通过试验,对所得试验数据分析整理,初步研究了出风口过高、过低两种状态下解冻库的解冻效果,然后利用试验数据对计算流体力学数值计算方法的准确性进行了验证;最后针对热风加热型解冻库的出风口位置参数进行理论优化设计,并运用流体仿真软件FLUENT对建立...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外解冻、防冻技术研究发展进程
    1.3 气流组织模拟研究的发展
    1.4 本课题主要研究内容
第二章 热风加热型解冻库
    2.1 解冻库组成
    2.2 工作原理及技术特点
        2.2.1 工作原理
        2.2.2 技术特点
    2.3 现有热风加热型解冻库存在的问题
    2.4 本章小结
第三章 试验方案
    3.1 试验简介
    3.2 试验设备和测点布置
        3.2.1 试验设备
        3.2.2 测点布置
    3.3 试验结果与分析
        3.3.1 出风口位置对解冻库解冻效果的影响
        3.3.2 库内各测点温度情况
    3.4 本章小结
第四章 数值模型
    4.1 数值模拟理论基础及计算方法
        4.1.1 模拟理论基础
        4.1.2 SIMPLE算法
    4.2 试验解冻库模型建立
        4.2.1 数学模型
        4.2.2 物理模型
    4.3 边界条件的设置
    4.4 网格划分求解
    4.5 本章小结
第五章 解冻库内气流场模拟结果与分析
    5.1 解冻过程中气流组织对比分析
        5.1.1 流场分布
        5.1.2 温度场分布
    5.2 模拟结果对比分析验证
    5.3 本章小结
第六章 不同出风口位置参数对比方案分析
    6.1 优化设计方案
    6.2 物理模型与边界条件
    6.3 模拟结果的对比分析
    6.4 方案对比选择
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢



本文编号：3751836