Приближенный метод аналитической оценки аэродинамических показателей полозов коробчатого сечения токоприемников подвижного состава магистральных электрических железных дорог

• Автор: Широкова, Алла Викторовна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 149 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОПРИЕМНИКА С ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ

1.1. Анализ исследований структуры воздушного потока в рабочей зоне токоприемника

1.2. Токоприемник во встречном воздушном потоке

1.3. Токоприемник в боковом воздушном потоке

1.4. Анализ существующих методов расчета аэродинамики токоприемника

1.5. Анализ численных методов расчета аэродинамики элементов токоприемника

1.6. Анализ программного обеспечения по расчету аэродинамики твердых тел

2. ПРЕДЛАГАЕМЫЙ МЕТОД ПРИБЛИЖЕННОГО РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКОПРИЕМНИКОВ
2.1. Математическая модель взаимодействия твердого тела с потоком частиц
2.2. Классификация элементов токоприемников
2.3. Аэродинамические характеристики элементов токоприемников
2.4. Особенности математического моделирования аэродинамического воздействия на токоприемник
2.4.1. Математическая модель взаимодействия потока с плоской пластиной
2.4.2. Математическая модель взаимодействия потока с профилем сложной формы

3. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКОПРИЕМНИКОВ
ЗЛ. Аэродинамические коэффициенты полозов токоприемников
ЗЛЛ. Коэффициенты подъемной силы полозов токоприемников
ЗЛ.2. Коэффициенты лобового сопротивления полозов токоприемников
3.2. Аэродинамические коэффициенты элементов токоприемников
цилиндрической формы
4. АПРОБАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРИБЛИЖЕННОГО РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ЭЛЕМЕНТОВ ТОКОПРИЕМНИКОВ
4.1. Планирование аэродинамического эксперимента
4.2. Методика экспериментальных исследований
4.3. Экспериментальные и расчетные данные двухкаркасных полозов .
4.4. Экспериментальные исследования полоза с наклонными полками
4.5. Спектры обтекания
5. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ПРИБЛИЖЕННОГО РАСЧЕТА АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ТОКОПРИЕМНИКОВ
5.1. Алгоритм определения аэродинамических коэффициентов элементов токоприемников
5.2. Аэродинамические характеристики токоприемников
5.3. Влияние аэродинамических параметров токоприемника на его экономические показатели
5.4. Экономический аспект применения предложенного приближенного метода расчета аэродинамических коэффициентов элементов токоприемников
6. ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ДВУХКАРКАСНОГО ПОЛОЗА КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ
НА ЕГО АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

6.1. Аэродинамическая подъемная сила полоза
6.1.1. Изменение аэродинамических показателей полоза при удалении каркасов друг от друга
6.1.2. Влияние отношения ширины профиля к его высоте
на аэродинамические показатели
6.1.3. Влияние высоты полки профиля на аэродинамический коэффициент при постоянных ширине и расстоянии между каркасами
6.1.4. Влияние толщины контактных накладок на аэродинамические показатели полозов
6.2. Аэродинамическое лобовое сопротивление полоза
6.2.1. Влияние расстояния между каркасами на лобовое сопротивление
6.2.2. Влияние ширины каркаса на лобовое сопротивление
6.2.3. Влияние высоты полки на аэродинамические показатели лобового сопротивления
6.2.4. Влияние отношения ширины профиля к его высоте на лобовое сопротивление двухкаркасных полозов
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Методика и результаты расчета аэродинамических
показателей токоприемника 17РР
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Алгоритм построения аэродинамической характеристики и характеристики лобового сопротивления
токоприемника
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Мид елевые сечения токоприемников и их
элементов
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Качественный ряд токоприемников по затратам
на преодоление лобового сопротивления
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акт внедрения

Сила, действующая на элемент площади СІБ:
с1/п = -2-р-і?п (11)
Полагая Ы = Ы • Є, где Є - единичный вектор скорости, и определяя площадь поперечного сечения пластинки как
5= ecIS , (12)

имеем полную силу, действующую на пластину со стороны потока частиц:
„ 2 с
А л 7 — Р~и Л
Е = -2-р-и -а = — /?, (13)

где а = (еп) с!8, (14)
пё< о

и Р = -~- (15)

Сила, действующая на тело в направлении оси ОХ и аналогичная аэродинамической силе лобового сопротивления твердого тела потоку плотности р, определяется как проекция полной силы на ось ОХ:
, (іб)
где - расчетный коэффициент лобового сопротивления.
Покажем формулу (2) существующих методов расчета лобового сопро-
тивления токоприемников, приведенную в п. 1.4 :
= сх8р

втх ~ их°Р
где С - коэффициент лобового сопротивления токоприемника,
определяемый экспериментально.
Полагая воздушный поток, набегающий на токоприемник как на твердое тело, потоком частиц с вышеуказанными допущениями ( Ы = Ув), можно отметить, что формулы абсолютно идентичны. Аналогичный вывод