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高速列车弓网电弧温度场特性仿真研究被引量：23: 2015年; 弓网离线过程中会产生弓网电弧。弓网电弧稳态燃烧时,弧心温度很高。同时,电弧等离子体对接触网导线和受电弓滑板的热传导造成弓网系统材料的电气磨损,降低弓网系统使用寿命,严重情况时会导致列车事故。由于现有试验条件的限制,难以直接采用试验方式准确测试出电弧等离子体的温度分布。因此基于流体动力学理论,建立了弓网电弧稳态燃烧的物理分析模型,并采用流体分析软件,对模型方程进行求解,得出了电弧等离子体、接触线内部以及滑板内部的温度场分布情况。通过仿真计算不同接触线廓形半径情况下接触线内部的温度场分布情况,发现增大廓形半径可以降低接触线表面材料的电气磨损。同时,随着滑板材料热导率的增加,也可以降低滑板材料的电气磨损。; 马云双高国强朱光亚; 关键词：弓网电弧电弧模型热导率

高速列车静态升降弓电弧的磁流体动力学仿真研究被引量：20: 2016年; 为了分析列车在站内起动和进站制动时弓网系统接触面材料的电气磨损情况,对弓网系统静态升降弓过程所产生的弓网电弧特性开展了研究。基于磁流体动力学理论,建立了弓网电弧等离子体有限元分析模型,利用有限元仿真软件计算了电弧的动力学方程和电磁学方程,得出了在不同间隙距离下的电弧温度场分布情况和不同接触线廓型情况下的接触线温度场分布情况。并通过仿真结果与试验结果对比验证了仿真模型的正确性。研究结果表明,随着弓网间隙的不断减小,靠近接触网导线处的电弧弧柱半径增大,接触线表面最高温度从1 872 K下降为956 K,受电弓滑板表面的最高温度由5 400 K下降为3 590 K;且在一定弓网间隙情况下,接触线表面最高温度较滑板表面最高温度低。同时,当接触线廓型半径由8 mm增加至15 mm,接触线表面最高温度有一定程度的降低。分析仿真结果可得,列车静态升降弓时,不同弓网间隙情况下的电弧温度场分布不同,但滑板表面材料的电气磨损均较接触线严重。此外,通过适当增大接触网导线廓形半径可降低接触线表面的电气磨损。; 朱光亚吴广宁高国强古圳

高速气流环境中电气化铁路绝缘子表面积污分布特性被引量：28: 2014年; 为实现电气化铁路的高速气流环境下绝缘子伞裙的优化及安装设计,分析了高速气流中污秽颗粒的运动及受力,根据聚团流化理论讨论了绝缘子表面污秽受力后粘附与分离状况,并建立高速风洞系统进行了试验分析。试验结果表明:绝缘子迎风面与背风面积污量随风速的升高逐渐增大并趋近于定值,该定值随着来流角度θ的增大先增大后减小;当θ<30°时,绝缘子侧风面积污随着风速的增加有明显的减小趋势,当θ>60°时,则呈明显的增长趋势;迎风面、背风面与侧风面相比,积污量有明显的差异。θ=0°及θ=90°时的仿真结果与试验结果相符合,可见用聚团流化模型分析绝缘子表面积污分布情况具有一定的参考价值。; 孙继星徐跃胡学永吴广宁高国强朱翊; 关键词：高速气流电气化铁路绝缘子污秽伞裙

高速列车车顶绝缘子积污分布特性及优化策略被引量：12: 2014年; 针对冬季雨、雾环境电气化铁路高速列车车顶绝缘子积污问题,利用流体力学理论分析了高速气流中污秽颗粒的受力和运动,用聚团流化理论对绝缘子表面污秽受力后粘附与分离状况进行了分析,建立了流体力学仿真模型,研究了高速列车车顶绝缘子积污特性,提出了减少表面积污密度的策略.研究结果表明:低温环境高速气流中,车顶绝缘子迎风面与背风面积污较为严重,且主要分布在伞裙根部,侧面积污较轻分布于绝缘子伞裙;无伞棱结构污秽在绝缘子表面分布均匀,积污量较少;积污密度随伞裙下倾角的增大而渐增大,随伞裙间距的增大而减小,建议采用绝缘子伞裙上倾角为8°、下倾角为0°、伞裙下表面无伞楞的结构.; 孙继星罗蜀彩吴广宁高国强杨坤松胡学永; 关键词：污秽绝缘子体积分数粘附

水滴降落对列车车顶电场的影响及应对策略被引量：9: 2014年; 雾、雨环境中高速列车车顶容易发生击穿烧蚀从而引发事故。针对该问题研究了车顶高压端水滴降落对车顶电场分布的影响,提出了高速列车车顶绝缘优化策略。通过对影响车顶电场的有效水滴分析,建立了车顶分层电场模型,讨论了有效水滴及其周围电场分布状况;利用有限元分析方法建立了仿真模型并讨论了列车速度、水滴速度、车顶设计状况对电场的影响。结果表明：接触网上水滴分布一定时,列车速度升高过程中由有效水滴造成的车顶电场畸变存在最大值,当列车速度为10～15 m/s时,车顶电场畸变程度最大;同时电场畸变程度随接触网上水滴分布密度增大而增大;车顶不平时会升高低压侧电场强度,采用平整车顶会降低低压侧电场强度,但会使高压侧电场强度升高;而采用绝缘材料设计较平整的车顶会降低两侧电场强度,从而减少车顶击穿烧蚀,达到优化目的。; 孙继星吴广宁高国强杨坤松徐跃胡学永; 关键词：水滴电场受电弓

高速列车静态升降弓时弓网电弧稳态特性仿真与分析被引量：10: 2016年; 利用CFD流体计算软件包,并对其进行二次开发,针对高速列车起动时,弓网系统静态升降弓过程中弓网电弧稳态燃烧特性,建立电弧的二维MHD仿真计算模型。考虑电弧对滑板及接触线的热传导特性,仿真得出电弧稳定燃烧时,电弧弧柱区及滑板和接触线内部的温度场分布情况。结果表明,随着电弧电流的不断增加,电弧弧柱区的最高温度变化量较小,弧柱半径不断增大,电弧对接触线和滑板的热传导量增多,且电弧对滑板的热传导量升高程度较接触线更明显,滑板表面的电气磨损程度较接触线表面更为严重。; 朱光亚吴广宁韩伟峰高国强刘贤汭; 关键词：弓网电弧温度分布

列车弓网系统接触电阻特性及其影响机制的研究: 弓网系统是列车获取能量的唯一途径，其良好的服役性能是保障列车受流质量和行车安全的重要条件。随着列车运行速度的大幅提升以及运营线路的增加，弓网系统冲击振动加剧，弓网电弧频发，弓网系统电接触状态更加复杂，导致受电弓滑板出现异...; 吴杰; 关键词：弓网系统电接触接触电阻温度场分布

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国家重点基础研究发展计划(2011CB711105-4)