空氣在高壁溫通道內(nèi)傳熱特性研究

1、空氣在高壁溫通道內(nèi)傳熱特性研究空氣在高壁溫通道內(nèi)傳熱特性研究電力機(jī)車在電制動(dòng)時(shí)將機(jī)車的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，部分電能消耗在電阻制?dòng)帶上而變?yōu)闊崮?。如果電阻制?dòng)帶上的熱量不能有效散失，電阻制動(dòng)帶就容易斷裂或搭接在一起，對(duì)行車安全造成嚴(yán)重威脅。為解決這一問題，必須改進(jìn)電阻制動(dòng)帶結(jié)構(gòu)，使其在空氣流經(jīng)其表面時(shí)能帶走更多熱量，從而降低電阻制動(dòng)帶表面溫度，使制動(dòng)帶的作用得以充分發(fā)揮，因此了解電阻制動(dòng)帶通道內(nèi)的流動(dòng)與換熱情況就十分必要。本文作者已經(jīng)對(duì)空氣在

2、低Re數(shù)、常物性情況下韶山七型電阻制動(dòng)帶通道內(nèi)的流動(dòng)與換熱特性作過研究。由于電阻制動(dòng)帶上通過的電流較大，而電阻制動(dòng)帶的電阻很小，故機(jī)車在電制動(dòng)時(shí)，電阻制動(dòng)帶壁面上的溫度會(huì)很高（最高可達(dá)六百多攝氏度），因此空氣密度的變化不可忽略。本文以韶山七型電力機(jī)車的電阻制動(dòng)帶為對(duì)象，采用數(shù)值模擬的方法，研究了空氣在低Re數(shù)、變密度情況下電阻制動(dòng)帶通道內(nèi)的換熱特性。1物理模型和數(shù)學(xué)公式韶山七型電阻制動(dòng)帶的物理模型如圖1所示，其中圖1(a)是電阻制動(dòng)帶的

3、一個(gè)通道，圖1(c)是圖1（a）中截面PP的平面圖。圖1（b）是本文的計(jì)算區(qū)域，為方便說明計(jì)算中采用的邊界條件，我們把圖1(b)中截面NN截取出來并作了相應(yīng)的標(biāo)示如圖1(d)所示。（2）式（2）中為無量綱溫度，其定義為：（3）式中為截面上空氣平均溫度，為截面上壁面平均溫度，其定義式為：（4）其中在本文中代表截面上壁面的面積。壁面BC，DE，F(xiàn)G，HIJKMA邊界條件：.（5）式中為壁面上熱流密度。上、下面（圖1（b）中QQRR面和TTS