列車通過時鋼軌表面瞬態(tài)對流傳熱特性實驗與數(shù)值研究.pdf

1、隨著列車的高速化和重載化，輪軌間的接觸疲勞越來越嚴重，運行過程中輪軌接觸區(qū)域所產生的摩擦熱也大幅增加，鋼軌表層的熱量若沒有及時散失掉，就會使接觸區(qū)溫度急劇升高，導致鋼軌強度降低，機械磨損加劇，甚至發(fā)生裂紋、剝離等破壞。由于對流傳熱是鋼軌散熱的重要形式，表征對流傳熱能力大小的參數(shù)——對流換熱系數(shù)，直接影響鋼軌表面的散熱程度。因此本文的主要目的是獲得列車通過時鋼軌表面瞬態(tài)對流傳熱特性，從而為準確分析鋼軌表面的瞬態(tài)傳熱提供依據(jù)。
　　論

2、文通過實驗及數(shù)值兩種方法對鋼軌表面與周圍空氣所發(fā)生的對流傳熱過程進行分析研究。主要包括:(1)以CRH5列車為設計藍本，根據(jù)相似原理，搭建了鋼軌表面瞬態(tài)傳熱特性實驗系統(tǒng);(2)建立鋼軌傳熱問題的物理及數(shù)學模型，選取合適的計算域，通過編寫Fortran程序生成網格并計算鋼軌表面溫度場及速度場。論文得到以下結果:
　　(1)鋼軌表面的平均對流換熱系數(shù)與列車運行速度成線性關系，平均對流換熱系數(shù)隨著速度的增加而增加;
　　(2)鋼軌