地铁轨间区域吹吸式清扫工作状况的仿真研究

发布时间：2021-08-28 05:47

　　为研究不同工作状况对地铁轨间区域吹吸式清扫性能的影响,采用计算流体力学的方法对吹吸式清扫流场进行仿真计算,结合气固两相流模型分析地铁清扫车行驶速度对清扫性能的影响规律,并在此基础上运用动网格技术,研究中心排水沟和应答器等道床设施对吹吸式清扫流场的影响。研究结果表明:地铁清扫车工作时的行驶速度在不大于10 km/h范围内增大有利于提高清扫效率;中心排水沟的设置使得清扫流场的近地面平均速度和吸嘴出口平均速度减小,从而导致吹吸式清扫方式对中心排水沟的清扫性能降低;地铁清扫车工作于设置有应答器的区域时,应答器与吹、吸嘴的相对位置会对清扫性能产生影响,且清扫性能在应答器的封闭角处明显下降。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020,17(07)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

吹吸式结构示意图

为了使得流场内的气体充分发展，让计算结果更加准确，通常在计算流场的周围添加适当的扩展域，使气体的流动更符合实际情况[13]。其添加扩展域后模型如图2所示。吹吸式清扫的流场计算域关于轨道纵向中心面对称，为了提高计算效率，取其一半的模型进行分析，由于其结构不规则，尤其是靠近轨道侧处模型曲率较大，而非结构化网格可以更好地适应不规则模型区域，因此运用ANSYS Meshing网格划分组件对模型进行四面体网格划分，计算网格如图3所示，其网格数为521 319，网格单元最大畸变度为0.846 65，平均畸变度为0.256 5，网格最大正交程度质量为0.995 61，平均正交程度质量为0.844 38，网格质量符合仿真要求。

吹吸式清扫的流场计算域关于轨道纵向中心面对称，为了提高计算效率，取其一半的模型进行分析，由于其结构不规则，尤其是靠近轨道侧处模型曲率较大，而非结构化网格可以更好地适应不规则模型区域，因此运用ANSYS Meshing网格划分组件对模型进行四面体网格划分，计算网格如图3所示，其网格数为521 319，网格单元最大畸变度为0.846 65，平均畸变度为0.256 5，网格最大正交程度质量为0.995 61，平均正交程度质量为0.844 38，网格质量符合仿真要求。1.2 中心排水沟模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]吹吸式清扫流场的数值分析[J]. 张鸣凤,章易程,张土轩,刘晓静,张方圆,吴强运,刘凡,郭员畅.  真空科学与技术学报. 2019(03)
[2]轨道交通道床吸污车吸污性能优化与验证[J]. 张灵,史天亮.  城市轨道交通研究. 2016(08)
[3]扫路车反吹式吸嘴运行参数的CFD分析[J]. 郗元,成凯,LI Guangxian,程磊,高学亮,董超.  中南大学学报(自然科学版). 2016(04)
[4]反吹式吸嘴流场数值分析及吸尘效率研究[J]. 郗元,成凯,娄希同,程磊,张钦国,胡艳娟.  西南交通大学学报. 2016(01)
[5]铁路道床吸污车吹吸装置流场数值模拟及结构优化[J]. 张灵,史天亮.  铁道科学与工程学报. 2015(02)
[6]真空吸尘车吸尘口的流场仿真和结构优化[J]. 朱伏龙,张冠哲,陈杰.  机械设计与制造. 2008(11)

硕士论文
[1]基于吸尘性能的吸尘口结构研究与流场分析[D]. 朱伏龙.上海交通大学 2008



本文编号：3367925