高速列車制動盤傳熱特性實驗研究.pdf

1、隨著列車運行速度的不斷提高，列車的動能不斷增大，制動過程中產(chǎn)生的熱能也隨之不斷的增加，短時間內(nèi)在制動盤上產(chǎn)生大量的制動熱負荷，它使制動盤產(chǎn)生很大的溫度梯度。如果制動盤在各表面散熱不好，則容易發(fā)生制動失效和熱裂紋等。因此制動盤各表面的對流換熱系數(shù)的大小，直接影響制動盤在制動過程中的散熱程度。列車制動盤運行過程中同時作兩種運動，首先它和車輪以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，其次它隨列車有個平動速度。地面的存在對制動盤表面的對流傳熱有很大的影響?？紤]到流動決

2、定著對流傳熱的特性以及研究所用基本流動模型和實際相差甚遠，本文將制動盤和滾輪按一定比例縮小，讓模擬制動盤的小輪隨著滾動輪在軌道上滾動來建立與實際制動盤工作時相似的流動模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴制動盤表面局部努塞爾數(shù)Nur隨著半徑r的增大逐漸減小。⑴制動盤表面的平均努塞爾數(shù)Nu隨著旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)Reω的增大而增大，并且得到了其相應(yīng)的關(guān)聯(lián)式：Nu=0.0667Rew0.814。⑶制動盤表面的局部努塞爾數(shù)Nur與平均努塞爾數(shù)Nu的比

3、值隨r/R增大呈遞減趨勢，并且得到了相應(yīng)的關(guān)聯(lián)式：Nur=0.709Nu(r/R)-0.380。⑷由于地面的影響，在相同的旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù) Reω下，制動盤表面的平均努塞爾數(shù)比空氣橫掠旋轉(zhuǎn)圓盤時的努塞爾數(shù)大。⑸在相同的Reω下，制動盤表面的平均努塞爾數(shù)比滾動輪表面的平均努塞爾數(shù)大。⑹當滾動輪直徑不變時，實驗小輪的直徑越小，即小輪踏面距離地面高度越大，小輪表面的對流換熱特性就越好。⑺當實驗小輪直徑不變，在相同的旋轉(zhuǎn)雷諾數(shù)Reω下，滾動輪直徑越大