高速電梯轎廂-對重交錯過程氣動力學(xué)的數(shù)值模擬.pdf

1、高速以及超高速電梯的出現(xiàn)帶來了一系列的氣動力學(xué)問題，轎廂和對重交錯過程中的氣動力學(xué)問題便是其中之一。對重在穿越轎廂附近通道的過程中，會顯著改變轎廂所受到的氣動力和壁面噪聲源強度。本文主要就這一問題建立了兩維轎廂-對重模型，采用計算流體力學(xué)（CFD）結(jié)合動網(wǎng)格技術(shù)，對這一過程中的非穩(wěn)態(tài)湍流場進行了數(shù)值模擬，并基于流場計算結(jié)果對壁面噪聲源輻射強度的分布及其變化進行了分析。在本文的數(shù)值模擬研究中，我們通過改變電梯運行的速度、轎廂與對重間的橫向

2、距離、轎廂的寬度以及轎廂兩端擋風(fēng)板的布置情況，著重研究了這些重要參數(shù)對于交錯過程中轎廂所受氣動力和壁面噪聲源輻射強度的影響。此外，本文還建立了全三維的電梯轎廂-對重模型，定量分析了氣動力的大小。 在轎廂和對重遠離時，對重對轎廂所受的氣動力的影響很?。辉谙嘞虼┰竭^程中，轎廂所受的氣動阻力和橫向升力會因為轎廂和對重相對位置的改變和發(fā)生劇烈的變化，呈現(xiàn)出一個波動的過程。以轎廂向上運動、對重相向向下運動為例，這兩個力的最大值都出現(xiàn)在轎廂

3、上壁面與對重下壁面處于同一水平面的時刻，即無量綱時間（）的時刻0，氣動阻力的最小值出現(xiàn)在0時刻的1個時間單位以后，而側(cè)向升力的反向最大值出現(xiàn)在0時刻的0.15個時間單位以后。電梯的運行速度對氣動阻力和橫向升力在交錯過程中波動幅度的影響非常明顯。在電梯轎廂頭端和尾端合理安裝擋風(fēng)板，不僅能夠減小轎廂所受氣動阻力和側(cè)向升力的大小，而且能夠降低交錯過程這兩個力的波動幅度。模擬結(jié)果表明，D形擋風(fēng)板布置與其他布置情況相比具有最好的氣動特性，能極大地

4、降低氣動阻力以及氣動阻力和側(cè)向升力的波動幅度。轎廂與對重間的橫向距離和轎廂的寬度相對于電梯運行速度和擋風(fēng)板布置對氣動力的影響較小，氣動阻力和橫向升力在交錯過程中的波動幅度會隨著轎廂寬度的增加或者橫向距離的減小而增大。對于全三維轎廂－對重模型而言，由于對重的作用，轎廂所受氣動阻力的最大值為最小值的124％，但轎廂局部位置處的氣動力增加了150％。噪聲源強度計算結(jié)果表明，對重在與轎廂在井道縱向相遇的時刻前后，近對重的轎廂附近壁面的噪聲輻射強