铁路提速与弯道向心力

 2004年4月,全国铁路实现了自1994年以来的第五次大面积提速,时速160千米及其以上的线路达到7700千米。今年还将实施第六次大面积提速,部分提速干线列车时速可以提高到200千米,相当于F1赛车多数情况下的平均速度。速度,就是效益,就是竞争力,是交通运输现代化最重要的表现。发展高速铁路是当今世界各国铁路交通发展的潮流与主导趋势。但是制约铁路提速的众多因素中,最重要的一条竟是“弯道”。据郑州铁路局报道:为了列车的安全和平稳,需对7000多千米铁路线上的弯道一一进行调整,将小半径曲线线路全部改造成大半径曲线或直线线路,同时调高曲线外轨。     

带滩槽地形的连续弯道中纵向流速横向分布解析

本文基于沿水深积分的动量方程,假定二次流项和弯道附加应力项沿横断面呈线性分布,提出了预测弯道垂线平均纵向流速的解析计算方法,进一步提出了河槽区和河滩区垂线平均纵向流速沿断面分布的求解模式,并将其应用于带滩槽地形的反向连续弯道水槽中.根据实测数据率定计算参数,该模式可计算不同出口水深条件下断面垂线平均纵向流速分布,计算结...     

钱塘江河口弯道潮流场的数值模拟

钱塘江河口潮流错综复杂．依靠零星的实测潮流资料无法全面描述其流场特征．本文采用Dcldt3D模型对钱塘江河口闻家堰至仓前河段的潮流场进行二维数值模拟．着重研究了河口弯道的流场特性．结果表明．河口弯道流场具有跟无潮河流弯道显著不同的特性．如弯道流速向下游递增；涨、落急主流线分歧；涨、落潮流对丁坝工程的响应不同．以及下游弯道水面横比降大于上游弯道．     

基于CFD的河流弯道二次流的三维数值模拟

为了系统地研究河流弯道在二次流影响下水沙运动的特点,本文基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟和物理模型实验的方法,对河流弯道二次流进行了模拟和测量;应用雷诺时均法模型,结合Eulerian两相流模型对河流弯道二次流及其泥沙冲淤规律进行了数值模拟;以SIMPLE方法对压力场和速度场进行了耦合计算,并对辽宁省阜新市细河某段支流河道进行了物理模型实验,数值模拟的结果与实验结果基本一致,表明了本文方法的正确性。在此基础上,对90°弯曲的梯形断面河道的二次流结构和冲淤变化进行了分析,为防洪和水利设施的建设提供理论依据。     

微通道中气体流动的格子Boltzmann数值模拟

采用可压缩格子Boltzmann模型及非平衡外推边界条件,数值模拟微通道中的气体在滑移区域(Kn≤0.1)内的流动,计算结果包括出口速度剖面、通道中心压力分布以及质量流率等,与理论结果及其他实验结果符合得很好.还模拟了180°弯曲通道中的气体流动.结果表明,滑移速度的存在抑制了边界层的分离,因此在弯曲处不存在漩涡.计算结果还表明,弯道的存在显著影响了气体的质量流率.     

消除毛细管电泳槽道中弯道导致的扩散效应的新方法

首先分析了毛细管通道中流动的弯道效应及其产生的原因,接着在建立电渗流场数学模型的基础上,用有限差分法对弯道处内外壁面上不同电荷分布时的扩散进行了数值模拟．根据计算结果,提出了一种基于改变弯道处内外壁面上电荷分布的新方法,以此使流场的弯道效应最弱．同时还建立了分析和确定弯道处最佳电荷分布的优化方法．结果表明,该方法能极大地消除毛细管通道中的流动弯道效应．     

低速水流下不同截面形状质量块压电能量收集器的实验研究

本文设计了一种适用于低流速水流中的悬臂梁式压电能量收集器,利用明渠流弯道水槽对五种质量相同、截面形状不同质量块的压电能量收集器进行实验研究,通过改变水的流速,得到不同质量块能量收集器收集功率和频率随流速的变化规律并进行分析。结果表明：在实验流速范围内,各质量块均存在起振流速,当低于起振流速时,收集的均方根功率（RMS Power）约为零,超过起振流速后,收集功率随流速增加而改变;形状相似的质量块,起振流速较为接近,四棱柱的起振流速最低,圆柱次之,三棱柱的最大;质量块截面形状不同,能量收集器性能不同,其中以三棱柱（70°）的输出性能最好,在流速为0.54 m/s时收集到的最大功率为2.02mW,分别是圆柱、四棱柱（50）和三棱柱（60°）的1.06、2.58、1.36倍。本文的研究可以为类似压电能量收集器的设计提供借鉴。     

安全驾驶 弯道超车

湖商省委书记、省人大常委会主任张春贤提出的“弯道超车”，概念成为2009年“两会”最流行的词汇之一，湖南、湖北、上海、湛江等地领导人纷纷表示，要将“弯道超车”概念践行于本地经济发展中。     

弯道交通流跟驰建模与稳定性分析

为发现弯道道路条件下交通流的演化特性及稳定条件,在全速度差最优模型的基础上,研究了弯道情况下的交通流跟驰模型表达式,并以状态空间法和控制系统的稳定性判据对其进行了稳定性分析,得到弯道情况下交通流的稳定条件,最后进行了数值模拟,验证了模型稳定条件的正确性.研究结果表明在相同的初始交通流密度情况下,弯道道路随着道路弧度的增大,交通流稳定性逐渐降低.     

道路弯道对交通流影响的研究

在经典NaSch模型的基础上,考虑行驶弯道的曲率半径、弧长以及路面的摩擦系数等对车辆运行的影响,提出一种改进的适应特殊路况的单车道元胞自动机模型.按此模型,通过计算机数值模拟,研究了具有不同曲率半径、不同弧长和不同摩擦系数的弯道对交通流的影响.模拟结果显示,改进后的模型能准确反映特殊路况对行驶车辆的影响,同时再现了与实际交通相一致的时停时走交通波等复杂的非线性现象,根据所反映出的实际交通现象,分析得出了增大弯道曲率半径和弯道处的摩擦系数,并尽量地减小弯道弧长,可以减少弯道处交通事故的发生,避免交通拥堵的发生,提高道路通行能力.