高速列车制动盘传热特性实验研究

《高速列车制动盘传热特性实验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＴＫ１２４公开：中图分类号密级；ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ义遠乂聲硕±学位论文论文题目：高遠列车制动盘传热特性实稔研究研究生姓名．０２１２３７７：金星学号歌永恒教授学校指导教师姓名：职称；工学硕壬学位专、热能Ｘ程：申请学位等级ｉｋ：论文提交２０１５年６月１４曰日期；论文答辩日期；独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，，除了文中特别加标注和致谢么处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的

2、研究成果，也不包含获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。

3、（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）非修：学位论文作者签名；！胃师签名冰＾签字日期：乃：如＾年（月２３日签字日期崎月日硕士学位论文高速列车制动盘传热特性实验研究ExperimentalStudyontheHeatTransferCharacteristicsoftheBrakeDiscofaHigh-speedTrain作者姓名：金星学科、专业：热能工程研究方向：强化传热学号：0212377指导教师：张永恒完成日期：2015年5月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniv

4、ersity兰州交通大学硕士学位论文摘要随着列车运行速度的不断提高，列车的动能不断增大，制动过程中产生的热能也随之不断的增加，短时间内在制动盘上产生大量的制动热负荷，它使制动盘产生很大的温度梯度。如果制动盘在各表面散热不好，则容易发生制动失效和热裂纹等。因此制动盘各表面的对流换热系数的大小，直接影响制动盘在制动过程中的散热程度。列车制动盘运行过程中同时作两种运动，首先它和车轮以相同的转速旋转，其次它随列车有个平动速度。地面的存在对制动盘表面的对流传热有很大的影响。考虑到流动决定着对流传热的特性以及研

5、究所用基本流动模型和实际相差甚远，本文将制动盘和滚轮按一定比例缩小，让模拟制动盘的小轮随着滚动轮在轨道上滚动来建立与实际制动盘工作时相似的流动模型。本文主要研究两部分内容：(1)通过设计不同直径的实验试件，采用萘升华技术得到制动盘表面的局部和平均努塞尔数的变化规律。(2)按照一定的比例设计制动盘内部通道的实验试件，并采用浸萘技术得到其内部平均努塞尔数的变化规律。本文采用萘升华传热传质比拟方法，对列车制动盘表面和内部通道的对流传热系数进行了实验研究，得到以下主要结论：（1）制动盘表面局部努塞尔数Nur

6、随着半径r的增大逐渐减小。（2）制动盘表面的平均努塞尔数Nu随着旋转雷诺数Reω的增大而增大，并且得到0.814了其相应的关联式：Nu=0.0667Re。w（3）制动盘表面的局部努塞尔数Nur与平均努塞尔数Nu的比值随r/R增大呈递减-0.380趋势，并且得到了相应的关联式：Nu=0.709NurR(/)。r（4）由于地面的影响，在相同的旋转雷诺数Reω下，制动盘表面的平均努塞尔数比空气横掠旋转圆盘时的努塞尔数大。（5）在相同的Reω下，制动盘表面的平均努塞尔数比滚动轮表面的平均努塞尔数大。（6）当

7、滚动轮直径不变时，实验小轮的直径越小，即小轮踏面距离地面高度越大，小轮表面的对流换热特性就越好。（7）当实验小轮直径不变，在相同的旋转雷诺数Reω下，滚动轮直径越大，即小轮踏面距离地面的高度越大，小轮表面的对流换热特性就越好。0.779（8）小轮表面的对流换热系数h与角速度ω之间存在相应的关联式：h=1.8252w。-I-高速列车制动盘传热特性研究（9）制动盘内部通道的平均Nu数随着Reω数的增大而增大，并且得到了其相应的0.951关联式：Nu=0.014Re。w关键词：制动盘；对流换热；萘升华技术

8、;内部通道论文类型：应用基础研究-II-兰州交通大学硕士学位论文AbstractWiththeincreaseoftrainspeed,thekineticenergyoftrainincreasesdramatically,meanwhiletheheatenergyproducedbybreakingprocessincreasesgreatly.Thehugeheatloadwithinashorttimegeneratedbythebreakingoftheb